Apostila Completa de Usinagem

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APOSTILA 
DE 
USINAGEM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2013 
 
 
 
 
Índice 
 
1. Introdução aos Processos de Usinagem ........................................................................ 1 
1.1. Breve Histórico ........................................................................................................ 3 
1.2. Princípios de Usinagem com Ferramentas de Geometria Definida .......................... 8 
1.3. Princípios de Usinagem com Ferramentas de Geometria Não-Definida ................ 12 
2. Velocidades na Usinagem ............................................................................................ 13 
2.1. Conceitos Auxiliares .............................................................................................. 16 
2.2. Superfícies Definidas Sobre a Peça ...................................................................... 17 
2.3. Grandezas de Avanço ........................................................................................... 18 
2.4. Grandezas de Penetração ..................................................................................... 19 
2.5. Grandezas de Corte .............................................................................................. 21 
2.6. Análise Simplificada das Grandezas ...................................................................... 22 
3. Geometria da Cunha de Corte ..................................................................................... 24 
3.1. Sistemas de Referência ......................................................................................... 27 
4. Forças e Potências de Corte ........................................................................................ 39 
4.1. Forças Durante a Usinagem .................................................................................. 39 
4.2. Potências de Usinagem ......................................................................................... 42 
4.3. Cálculo da Força de Corte ..................................................................................... 44 
4.3.1. Cálculo da Força e da Potência de Corte no Torneamento ............................. 48 
4.3.2. Cálculo da Força e da Potência de Corte na Furação ..................................... 51 
4.3.3. Cálculo da Força e Potência de Corte no Fresamento .................................... 53 
5. Mecanismo de Formação de Cavaco ........................................................................... 60 
5.1. A Interface Cavaco-Ferramenta ............................................................................. 61 
5.2. Controle da Forma do Cavaco ............................................................................... 63 
5.3. Classificação dos Cavacos .................................................................................... 64 
5.4. Alteração da Forma do Cavaco ............................................................................. 66 
5.5. Temperatura de Corte ........................................................................................... 72 
6. Desgaste de Ferramentas ............................................................................................ 75 
6.1. Medição dos Desgastes da Ferramenta ................................................................ 79 
6.2. Mecanismos Causadores do Desgaste da Ferramenta ......................................... 82 
6.3. Sumarizando ......................................................................................................... 86 
7. Materiais para Ferramentas ......................................................................................... 87 
7.1. Descrição dos Materiais ........................................................................................ 88 
8. Fluidos de Corte ........................................................................................................... 97 
8.1. Funções do Fluido de Corte ................................................................................... 97 
8.1.1. O Fluido de Corte como Refrigerante .............................................................. 98 
8.1.2. O Fluido de Corte como Lubrificante ............................................................... 99 
8.2. Classificação dos Fluidos de Corte ...................................................................... 100 
8.2.1. Ar .................................................................................................................. 101 
8.2.2. Tipos Aquosos .............................................................................................. 101 
8.2.3. Óleos ............................................................................................................ 102 
8.3. Seleção do Fluido de Corte ................................................................................. 104 
9. Usinagem com Ferramentas de Gumes de Geometria Indefinida .............................. 107 
 ii 
9.1. Tipos de Abrasivos .............................................................................................. 109 
9.1.1. Abrasivos Naturais ........................................................................................ 111 
9.1.2. Abrasivos Artificiais ou Sintéticos .................................................................. 112 
9.2. Granulometria ...................................................................................................... 120 
9.3. Ligantes ............................................................................................................... 121 
9.3.1. Ligantes Inorgânicos ..................................................................................... 121 
9.3.2. Ligantes Orgânicos ....................................................................................... 123 
9.4. Dureza ................................................................................................................. 124 
9.5. Estrutura .............................................................................................................. 125 
9.6. Especificação de Rebolos.................................................................................... 126 
9.7. Forma dos Rebolos e Perfil dos Bordos............................................................... 128 
9.8. Refrigeração na Retificação ................................................................................. 131 
9.9. Seleção de Rebolos............................................................................................. 133 
9.10. Defeitos no Uso de Rebolos .............................................................................. 137 
10. Análise das Condições Econômicas de Usinagem ................................................... 138 
10.1. Ciclos e Tempos de Usinagem .......................................................................... 139 
10.2. Velocidade de Corte de Máxima Produção (vcmxp) ............................................. 141 
10.3. Custos de Produção .......................................................................................... 144 
10.4. Vida Económica da Ferramenta......................................................................... 146 
10.5. Intervalo de Máxima Eficiência .......................................................................... 148 
11. Sistemas CNC.......................................................................................................... 150 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 iii 
Lista de Figuras 
 
Figura 1.1 – Classificação dos Processos de Fabricação (Fonte: Adaptado de DIN 8580). 1 
Figura 1.2 – Ferramentas de Pedra ...................................................................................3 
Figura 1.3 – Plaina Neolítica .............................................................................................. 4 
Figura 1.4 – Furadeira a Arco Egípcia ................................................................................ 4 
Figura 1.5 – Torno a Arco, 1565......................................................................................... 5 
Figura 1.6 – Torno de Senot, 1795 ..................................................................................... 6 
Figura 1.7 – Tornos de Maudslay, 1800 e 1848 ................................................................. 6 
Figura 1.8 – Movimento da cunha de corte em relação à peça (Fonte: YOSHIDA,1979). .. 8 
Figura 1.9 – Movimentos de Corte e Avanço. .................................................................... 9 
Figura 1.10 – Movimentos Ativos de Usinagem no Serramento Alternativo. .................... 10 
Figura 1.11 – Movimentos Ativos de Usinagem no Torneamento Cilíndrico. .................... 10 
Figura 1.12 – Movimentos Ativos de Usinagem na Furação............................................. 11 
Figura 2.1 – Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo no torneamento. 
Ângulos da direção de avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho (Fonte: DINIZ et 
al, 2000). .......................................................................................................................... 14 
Figura 2.2 – Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo na furação. Ângulos 
da direção de avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho (Fonte: DINIZ et al, 
2000)................................................................................................................................ 15 
Figura 2.3 - Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo no fresamento 
discordante. Ângulos da direção de avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho 
(Fonte: DINIZ et al, 2000)................................................................................................. 15 
Figura 2.4 – Percurso de corte lc, de avanço lf e efetivo le na operação de fresamento 
discordante (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................................................ 16 
Figura 2.5 – Superfícies, Grandezas de corte, ponto de referência D e largura nominal de 
corte bD no torneamento cilíndrico (Fonte: DINIZ et al, 2000). ......................................... 18 
Figura 2.6 – Avanço por dente fz, avanço de corte fc e avanço efetivo no fresamento 
discordante (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................................................ 19 
Figura 2.7 – Largura de usinagem ap, penetração de trabalho ae e penetração de avanço 
af no fresamento tangencial (Fonte: DINIZ et al, 2000). ................................................... 20 
Figura 2.8 – Profundidade de usinagem ap, penetração de trabalho ae e penetração de 
avanço af no fresamento frontal (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................. 20 
Figura 2.9 – Grandezas de corte para arestas de corte retilíneas. Exemplo: torneamento 
cilíndrico com ferramenta com λ = 0; o ponto de corte escolhido neste caso encontra-se 
na ponta de corte da ferramenta (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................ 22 
Figura 3.1 – Cunha de corte da ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ et al,2000). ... 24 
Figura 3.2 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma ferramenta de 
torneamento (Fonte: DINIZ et al, 2000). ........................................................................... 25 
Figura 3.3 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma fresa frontal (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 26 
Figura 3.4 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma broca helicoidal 
(Fonte: DINIZ et al, 2000)................................................................................................. 27 
 iv 
Figura 3.5 – Planos do sistema de referência da ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ 
et al, 2000). ...................................................................................................................... 28 
Figura 3.6 – Planos do sistema de referência da ferramenta numa fresa cilíndrica (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 29 
Figura 3.7 – Planos do sistema de referência da ferramenta numa broca helicoidal (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 30 
Figura 3.8 – Ângulos de localização das arestas de corte no sistema de referência da 
ferramenta, para torneamento cilíndrico (esquerda) e torneamento de faceamento 
(esquerda) (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................................................. 33 
Figura 3.9 – Ângulos de saída, de cunha e de folga da ferramenta, representados no 
plano admitido de trabalho (Fonte: DINIZ et al, 2000). ..................................................... 34 
Figura 3.10 – Ângulos de uma ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ et al, 2000)..... 35 
Figura 3.11 – Ângulos da ferramenta numa fresa de faceamento (Fonte: DINIZ et al, 
2000)................................................................................................................................ 36 
Figura 3.12 – Ângulos da ferramenta numa broca helicoidal (Fonte: DINIZ et al, 2000). .. 37 
Figura 4.1 – Força de usinagem e suas componentes na operação de torneamento 
(Fonte: DINIZ et al, 2000)................................................................................................. 40 
Figura 4.2 – Força de usinagem e suas componentes na operação de fresamento (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 41 
Figura 4.3 – Variação da pressão específica de corte com a espessura de corte para 
diversos processos de usinagem (Fonte: FERRARESI, 1977) ......................................... 45 
Figura 4.4 – Variação da pressão específica de corte com a espessura de corte (Fonte: 
FERRARESI, 1977). ........................................................................................................ 46 
Figura 4.5 – Representação bi-logarítmica da pressão específica de corte em função da 
espessura de corte (Fonte: FERRARESI, 1977). ............................................................. 47 
Figura 4.6 – Dimensões características no fresamento frontal (Fonte: WITTE, 1998). ..... 54 
Figura 4.7 – Dimensões características no fretamento cilíndrico tangencial (Fonte: WITTE, 
1998)................................................................................................................................ 57 
Figura 4.8 – Representação do cavaco tipo vírgula (Fonte: WITTE, 1998). ..................... 58 
Figura 5.1 – Esquema da formação do cavaco mostrando o plano de cisalhamento (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 60 
Figura 5.2 – Área de contato cavaco-ferramenta (Fonte: DINIZ et al, 2000). ................... 62 
Figura 5.3 – Zona de fluxo dentro do cavaco (Fonte: DINIZ et al, 2000). ......................... 63 
Figura 5.4 – Formas do cavaco: a) em fita; b) helicoidal; c) espiral; d) em lascas (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 65 
Figura 5.5 – Variação da forma de cavaco através da curvatura vertical, curvatura lateral 
e doângulo de inclinação do cavaco (Fonte: DINIZ et al, 2000). ..................................... 66 
Figura 5.6 – Diferentes tipos de quebra de cavacos (Fonte: DINIZ et al, 2000)................ 68 
Figura 5.7 – Condição limite para a quebra do cavaco (Fonte: DINIZ et al, 2000). ........... 69 
Figura 5.8 – Influência da relação ap/r na curvatura e quebra do cavaco (Fonte: DINIZ et 
al, 2000). .......................................................................................................................... 70 
Figura 5.9 – Quebra cavacos postiços e moldados na superfície de saída (Fonte: DINIZ et 
al, 2000). .......................................................................................................................... 70 
 v 
Figura 5.10 – Variação da distribuição da energia de corte com a velocidade de corte 
(Fonte: DINIZ et al, 2000)................................................................................................. 72 
Figura 5.11 – Distribuição típica de temperatura na ponta de uma ferramenta de metal 
duro (Fonte: DINIZ et al, 2000). ....................................................................................... 73 
Figura 6.1 – Desgaste de Flanco (Fonte: DINIZ et al, 2000). ........................................... 75 
Figura 6.2 – Desgaste de Cratera (Fonte: DINIZ et al, 2000). .......................................... 76 
Figura 6.3 – Deformação plástica da aresta de corte (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............. 76 
Figura 6.4 – Lascamento (Fonte: DINIZ et al, 2000)......................................................... 77 
Figura 6.5 – Trincas térmicas (Fonte: DINIZ et al, 2000). ................................................. 77 
Figura 6.6 – Trincas mecânicas (Fonte: DINIZ et al, 2000). ............................................. 78 
Figura 6.7 – Quebra em ferramenta (Fonte: DINIZ et al, 2000). ....................................... 79 
Figura 6.8 – Desgastes da ferramenta (Fonte: DINIZ et al, 2000). ................................... 80 
Figura 6.9 – Aresta postiça de corte (Fonte: DINIZ et al, 2000). ....................................... 82 
Figura 6.10 – Desgaste Frontal X Velocidade de Corte (Fonte: DINIZ et al, 2000). .......... 83 
Figura 6.11 – Desgaste frontal com e sem a presença da aresta postiça de corte (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). ............................................................................................................ 84 
Figura 7.1 – Influência da cobertura na vida da broca de aço rápido (Fonte: DINIZ et al, 
2000)................................................................................................................................ 90 
Figura 7.2 – Influência do percentual de cobalto e da temperatura na dureza do metal duro 
(Fonte: DINIZ et al, 2000)................................................................................................. 92 
Figura 9.1 - Visualização esquemática de um processo de usinagem com ferramenta de 
geometria indefinida (Fonte: STOETERAU, 2007). ........................................................ 107 
Figura 9.2 – Usinagem com ferramenta de gume de corte indefinido pelo princípio da ação 
de energia (Fonte: STOETERAU, 2007). ....................................................................... 108 
Figura 9.3 – Usinagem com ferramenta de gume de corte indefinido pelo princípio da ação 
de posição (Fonte: STOETERAU, 2007). ....................................................................... 108 
Figura 9.4 – Usinagem com ferramenta de gume de corte indefinido pelo princípio da ação 
de força (Fonte: STOETERAU, 2007). ........................................................................... 109 
Figura 9.5 – Usinagem com ferramenta de gume de corte indefinido pelo princípio da ação 
de trajetória (Fonte: STOETERAU, 2007). ..................................................................... 109 
Figura 9.6 – Escala de Mohs (Fonte: STEMMER, 2005). ............................................... 110 
Figura 9.7 – Dureza Knoop (Fonte: STEMMER, 2005). ................................................. 110 
Figura 9.8 – Composição química dos eletro-coríndons (Fonte: STEMMER, 2005). ...... 114 
Figura 9.9 – Composição química dos rebolos de carboneto de silício (Fonte: STEMMER, 
2005).............................................................................................................................. 118 
Figura 9.10 – Classificação da granulometria em “mesh” (Fonte: STEMMER, 2005). .... 120 
Figura 9.11 – Estrutura aberta e fechada (Fonte: STEMMER, 2005). ............................ 125 
Figura 9.12 – Marcação de rebolos com abrasivos convencionais (Fonte: STEMMER, 
2005).............................................................................................................................. 127 
Figura 9.13 – Exemplo de marcação de rebolos com abrasivos de Al2O3 ou SiC (Fonte: 
STEMMER, 2005). ......................................................................................................... 127 
Figura 9.14 – Exemplo de marcação de rebolos com abrasivo de diamantes ou CBN 
(Fonte: STEMMER, 2005). ............................................................................................. 128 
Figura 9.15 – Formas Básicas de Rebolos (Fonte: STEMMER, 2005). .......................... 129 
 vi 
Figura 9.16 – Rebolos com redução única para dentro (Fonte: STEMMER, 2005). ....... 130 
Figura 9.17 – Rebolos ebolos montados (Fonte: STOETERAU, 2007). ......................... 130 
Figura 9.18 – Perfil dos bordos dos rebolos (Fonte: STEMMER, 2005). ........................ 131 
Figura 10.1 – Tempo de Produção por Peça X Velocidade de Corte (Fonte: FERRARESI, 
1977).............................................................................................................................. 143 
Figura 10.2 – Custo de Produção por Peça X Velocidade de Corte ............................... 148 
Figura 10.3 – Intervalo de Máxima Eficiência ................................................................. 149 
Figura 11.1 – Esquema da evolução das máquinas ferramenta para torneamento. ....... 150 
Figura 11.2 – Esquema de controle manual de um torno mecânico. .............................. 151 
Figura 11.3 - Tomo com controle mecânico. .................................................................. 152 
Figura 11.4 - Torno com controle numérico. ................................................................... 153 
Figura 11.5 – Modos de armazenamento e transmissão de programas. ........................ 155 
Figura 11.6 - Correlação entre componentes dos controles manual e numérico. ........... 156 
Figura 11.7 - Malha de controle numérico. ..................................................................... 157 
Figura 11.7 – Representação dos eixos em uma mandriladora e em uma fresadora. .... 158 
Figura 11.8 – Sistema de movimentação de uma mesa. ................................................ 159 
Figura 11.9 - Fusos e guias usados em máquinas-ferramenta CNC. ............................. 160 
Figura 11.10 - Modelos de trocadores de ferramentas e magazines utilizados em tornos e 
centros de usinagem. ..................................................................................................... 160 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1 
1. Introdução aos Processos de Usinagem 
 
 A norma alemã DIN 8580 classifica os processos de fabricação conforme pode ser 
visto na figura 1.1, e coloca os processos de usinagem todos dentro de um grande grupo 
chamado “separar”. 
 
 Entende-se por processo de usinagem, todo e qualquer processo no qual haja 
remoção, mecânica ou não, de uma determinada quantidade de material de uma peça, 
como objetivo de adequar seu formato ao seu uso. 
 
 
Figura 1.1 – Classificação dos Processos de Fabricação (Fonte: Adaptado de DIN 8580). 
 
 
 
 
 
 
 2 
 Dentro dos processos de usinagem, ainda podem-se classificá-los como sendo: 
 
 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
 
 Usinagem com Ferramenta de Geometria Não-definida 
 
 Usinagem por Processos Não-convencionais 
 
 
Processos de Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida são aqueles em que 
a ferramenta possui uma aresta cortante, ou seja, um gume de corte, que descreve uma 
trajetória em relação à peça a ser usinada. Esse movimento resulta na remoção do 
material na forma de cavaco. 
 São exemplos desse tipo de processo de usinagem os processos de torneamento, 
fresamento, furação, mandrilamento, brochamento, etc. 
 
Processos de Usinagem com Ferramentas de Geometria Não-definida são aqueles 
nos quais a ferramenta é formada por uma grande quantidade de grãos abrasivos, que 
funcionam como vários gumes de corte. Esses grão abrasivos podem ser mantidos juntos 
por meio de algum tipo de aglomerante, e são quebrados e/ou arrancados da ferramenta 
ao mesmo tempo que retiram material da peça na forma de cavaco. 
 São exemplos desse tipo de processo de usinagem os processos de retificação, 
brunimento, lapidação, polimento, lixação, etc. 
 
Processos de Usinagem Não-convencionais são todos os processos de usinagem que 
não podem ser classificados conforme as duas classificações anteriores. 
 São exemplos desse tipo de processo de usinagem os processos de usinagem 
química, usinagem por eletroerosão, usinagem por jato d’água, usinagem por ultrassom, 
etc. 
 
 
 3 
1.1. Breve Histórico 
 
 Os processos de usinagem são utilizados, ainda que de maneira empírica, desde a 
antiguidade. As primeiras ferramentas de que se tem notícia, que tinham o objetivo de 
cortar ou esculpir materiais, eram construídas em pedra, conforme pode ser visto na 
figura 1.2. 
 
 
Figura 1.2 – Ferramentas de Pedra 
 
 Já no período neolítico, aproximadamente 6000 anos antes de Cristo, existiam 
dispositivos que podem ser considerados como as primeiras “máquinas” de usinagem. 
Um exemplo desses dispositivos é a plaina apresentada na figura 1.3. 
 No Egito, aproximadamente quinze séculos antes de Cristo, também eram 
utilizadas ferramentas para trabalhar a madeira e a pedra, como a furadeira a arco da 
figura 1.4, que transformava o movimento alternativo do arco em movimento rotativo da 
broca. 
 4 
 
Figura 1.3 – Plaina Neolítica 
 
 
Figura 1.4 – Furadeira a Arco Egípcia 
 
 A figura 1.5 mostra um torno do século XVI utilizando um método similar para 
transformar o movimento alternativo em rotativo. 
 
 5 
 
Figura 1.5 – Torno a Arco, 1565 
 
 Os primeiros tornos que utiliza concepções modernas surgiram a partir do final do 
século XVIII, com o torno de Senot (figura 1.6) e evoluíram a partir da Revolução 
Industrial do início do século XIX (figura 1.7). 
 6 
 
Figura 1.6 – Torno de Senot, 1795 
 
 
Figura 1.7 – Tornos de Maudslay, 1800 e 1848 
 
 Alguns eventos marcantes na evolução dos processos de usinagem são 
destacados a seguir: 
 1.000 A.C. - Surgem os primeiros tornos - Idade do Bronze – metais predominantes 
Cu, Zn, Sn 
 700 A.C. - Processamento do ferro 
 SÉC. XIV - Desenvolvimento das primeiras armas de fogo na Europa 
 SÉC. XVI - Torneamento ornamental - Jaccques Benson 
 SÉC. XVII – Melhoria nos processos de fabricação de ferro e aço 
 SÉC. XVIII - Primeiras obras conhecidas sobre torneamento – Jacques Plumier - 
L’ART DE TORNEURS. 
 
 7 
 SÉC. XIX – Revolução industrial 
o Desenvolvimento da máquina a vapor – James Watts 
o Primeiras Máquinas-Ferramentas projetadas segundo princípios modernos 
o Fabricação em série 
o Aço ferramenta é o principal material de ferramentas de usinagem 
 SÉC. XX – Século da tecnologia 
o 1900 – Taylor apresenta o Aço Rápido 
o 1930 – Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico 
o 1935 – É desenvolvido o Metal Duro 
o 1946 – É desenvolvido o primeiro computador eletrônico digital – o ENIAC 
o 1947 – É desenvolvido o primeiro transistor nos Laboratórios Bell 
o 1950 – Primeira máquina-ferramenta numericamente controlada, MIT 
o 1960 - Primeira LASER foi construído por Theodore Maiman, Laboratórios 
de pesquisa Hugues 
o 1968 - Borroughs produz os primeiros computadores utilizando circuitos 
integrados 
o '70 - BRIAN – Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultraprecisão 
o '70 – Primeiras ferramentas Cermets – Japão 
o '80 – Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade 
o '90 – Ferramentas cerâmicas 
o '90 – Ferramentas CBN, Diamante 
 SÉC. XXI – Mais tecnologia 
o ´10 - Máquinas Flexíveis 
o ´10 – Integração total por computadores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
1.2. Princípios de Usinagem com Ferramentas de Geometria Definida 
 
 O material que é removido durante o processo de usinagem é chamado de cavaco. 
A remoção do cavaco só é possível mediante o movimento de uma cunha cortante em 
relação à peça, como é exemplificado na figura 1.8. 
 
Figura 1.8 – Movimento da cunha de corte em relação à peça (Fonte: YOSHIDA,1979). 
 
 A esse movimento é dado o nome de Movimento de Corte, e ele garante que será 
retirado cavaco até que acabe a peça naquela direção. 
 
 Para que, após a primeira retirada de cavacos, a peça possa continuar sendo 
usinada é necessário que haja um outro movimento, que é chamado de movimento de 
avanço. Esse movimento garante que a ferramenta seja re-posicionada a fim de realizar 
um novo movimento de corte, como mostra a figura 1.9. 
 
 9 
 
Figura 1.9 – Movimentos de Corte e Avanço. 
 
 Esses movimento são sempre os responsáveis pela retirada de cavacos que 
possibilita as operações de usinagem. Eles podem se apresentar sob diversas formas, 
dependendo do tipo de processo que está sendo considerado. 
 O movimento resultante desses dois movimentos é chamado de Movimento Efetivo 
de Corte. 
 Esses três movimentos de usinagem, por contribuirem diretamente para a remoção 
de cavaco, são chamados de Movimentos Ativos. 
 È interessante ressaltar que, embora em alguns casos a peça se movimente e a 
ferramenta fique estática, ou ambas se movimentem simultaneamente, para fins de 
estudo, considera-se sempre que a ferramenta é que se movimenta em relação à peça. 
 
 Alguns exemplos de movimentos em processos comuns de usinagem são 
apresentados a seguir. 
 
Movimentos Ativos de Usinagem nos Processos de Serramento Alternativo 
 
 Nesse processo de serramento o movimento de corte é dado pelo movimento 
alternativo de um sistema biela-manivela, acoplado a um arco que contém a ferramenta 
de corte (serra). O movimento de avanço normalmente é realizado pela ação de um peso 
sobre o arco, que força o mesmo sobre a peça a ser cortada. Esse processo é 
exemplificado na figura 1.10. 
MMoovviimmeennttoo 
ddee AAvvaannççoo 
MMoovviimmeennttoo 
ddee CCoorrttee 
 10 
 
 
 
 
 
Figura 1.10 – Movimentos Ativos de Usinagem no Serramento Alternativo. 
 
 
Movimentos Ativos de Usinagem no Processo de Torneamento Cilíndrico 
 
 Em um processo de torneamento cilíndrico o movimento de corte é dado pela 
rotação da peça em torno do próprio eixo, que garante a retirada de material em uma só 
rotação. O movimento de avanço, que quando somado ao movimento de corte permite a 
retirada contínua de material, é dado por um deslocamento axial da ferramenta em 
relação à peça (figura 1.11).Figura 1.11 – Movimentos Ativos de Usinagem no Torneamento Cilíndrico. 
 
 
 
 
MMoovviimmeennttoo ddee 
AAvvaannççoo 
MMoovviimmeennttoo ddee 
CCoorrttee 
MMoovviimmeennttoo ddee 
CCoorrttee 
MMoovviimmeennttoo 
EEffeettiivvoo ddee CCoorrttee 
MMoovviimmeennttoo 
EEffeettiivvoo ddee CCoorrttee 
MMoovviimmeennttoo ddee 
AAvvaannççoo 
 11 
Movimentos Ativos de Usinagem no Processo de Furação 
 
 Nos processos de furação o movimento de corte é dado pela rotação da 
ferramenta, sendo o movimento de avanço obtido pelo deslocamento axial da ferramenta 
e relação à peça. Esse arranjo pode ser visto na figura 1.12. 
 
 
 
 
Figura 1.12 – Movimentos Ativos de Usinagem na Furação. 
 
Movimetos Passivos 
 
 Os movimentos passivos são aqueles que, apesar de fundamentais para a 
realização dos processos de usinagem, não promovem a remoção de material ao 
ocorrerem. São eles: 
 
 Movimento de Ajuste – é o movimento entre a ferramenta e a peça, no qual é pré-
determinada a espessura de material a ser removida. 
 Movimento de Correção – é o movimento entre a ferramenta e peça, empregado 
para compensar alterações de posicionamento devidas, por exemplo, ao desgaste 
da ferramenta, variações térmicas, deformações plásticas, entre outras, que 
normalmente incidem durante a ocorrência do processo. 
 Movimento de Aproximação – é o movimento entre a ferramenta e a peça, com o 
qual a ferramenta, antes do início da usinagem, se aproxima da peça. 
 Movimento de Recuo – é o movimento entre a ferramenta e a peça, com o qual a 
ferramenta, após a usinagem, é afastada da peça. 
 
MMoovviimmeennttoo ddee 
AAvvaannççoo 
MMoovviimmeennttoo ddee 
CCoorrttee 
 12 
1.3. Princípios de Usinagem com Ferramentas de Geometria Não-Definida 
 
 A remoção é realizada pela ação de grãos, mais ou menos disformes, de materiais 
duros que são postos em interferência com o material da peça. Os princípios desses 
processos são descritos em maiores detalhes no capítulo 9. 
 É utilizado em processos de acabamento, para melhorar características 
dimensionais, geométricas e superficiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13 
2. Velocidades na Usinagem 
 
 Cada movimento realizado durante o processo de usinagem é realizado em um 
determinado intervalo de tempo. Esse deslocamento em um intervalo de tempo resulta em 
uma velocidade. 
 As velocidades principais que devem ser consideradas são a velocidade de corte e 
a velocidade de avanço. 
 
 Velocidade de Corte 
 
- Resultado do deslocamento da ferramenta diante da peça, considerado no 
tempo, para operações do tipo aplainamento e brochamento, onde os 
movimentos de corte e de avanço não ocorrem concomitantemente. 
- Velocidade tangencial instantânea resultante da rotação da ferramenta em 
torno da peça, para as operações do tipo torneamento, fresamento, ou 
furação, onde os movimentos de corte e de avanço ocorrem 
concomitantemente. Para estes últimos, a vc é calculada por: 
 
 
1000
nd
vc



 
 
Onde: vc é a velocidade de corte, em m / min 
 d é o diâmetro da ferramenta ou da peça, em mm 
 n é a velocidade de rotação da ferramenta ou da peça, em RPM 
 
 
 Velocidade de Avanço 
 
- Para operações do tipo aplainamento a velocidade de avanço é considerada 
como a quantidade de deslocamento por curso da ferramenta. 
- Para operações do tipo torneamento a velocidade de avanço é dada por: 
 
 14 
 
f
d
v
nfv cf 




1000
 
 
Onde: vf é a velocidade de avanço, em m / min 
 f é o avanço, em mm / revolução 
 
 
Figura 2.1 – Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo no torneamento. Ângulos da direção de 
avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 
 Tempo de Corte (Tempos Ativos) 
 
- O tempo de corte (tc) resume a totalidade dos tempos ativos, pois ele 
representa o tempo em que os movimentos de corte e / ou de avanço estão 
efetivamente ocorrendo. 
- Em uma operação de torneamento cilíndrico pode ser calculado por: 
 
 
 15 
 
c
ff
f
f
c
vf
ld
nf
l
v
l
t





1000
 
Onde: tc é o tempo de corte, em min 
 lf é o percurso de corte, em mm 
 
Figura 2.2 – Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo na furação. Ângulos da direção de 
avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 Em operações onde não se tem rotação constante (torneamento de faceamento 
com velocidade de corte constante) ou onde a trajetória da ferramenta é complexa, o 
cálculo do tempo de corte depende de uma integração da relação 








f
f
v
l
d
. Nestes casos, 
muitas vezes é preferível cronometrar o tempo de corte ao invés de calculá-lo. 
 
Figura 2.3 - Direção dos movimentos de corte, de avanço e efetivo no fresamento discordante. Ângulos da 
direção de avanço φ, da direção efetiva η e plano de trabalho (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 16 
 
Figura 2.4 – Percurso de corte lc, de avanço lf e efetivo le na operação de fresamento discordante (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). 
 
 
 Tempos Passivos 
 
Os tempos passivos nem sempre podem ser calculados. Geralmente são 
estimados por técnicas específicas que estudam os movimentos e a cronometragem dos 
tempos a eles relacionados, estabelecendo os chamados tempos-padrões. 
 
2.1. Conceitos Auxiliares 
 
 Serão utilizados para a definição de outros conceitos, que serão tratados em 
seguida, e também para estabelecer algumas relações entre as diversas grandezas 
envolvidas no processo de usinagem. 
 
 Ângulo da Direção de Avanço (φ) – é o ângulo entre a direção de avanço e a 
direção de corte. Pode ser constante, como no torneamento e na furação (φ = 90o) 
ou variável continuamente durante o processo, como no fresamento (figuras 2.1, 
2.2 e 2.3). 
 Ângulo da Direção Efetiva (η) – é o ângulo entre a direção efetiva e a direção de 
corte. Estes ângulos obedecem a seguinte expressão: 
 
 17 



cos

f
c
v
v
sen
tg
 
 Pondo de Corte Escolhido – é um ponto qualquer da aresta de corte (principal ou 
secundária) “escolhido” especificamente para a análise do sistema ferramenta / 
peça. É um ponto destinado à determinação das grandezas, das superfícies e 
ângulos da parte de corte, em uma posição genérica da aresta principal ou 
secundária de corte. 
 Ponto de Referência da Aresta de Corte (D) – é um ponto situado no meio da 
aresta principal de corte utilizado para a fixação do plano de medida PD (figura 2.5). 
É um ponto de corte escolhido com a particularidade de situar-se no meio da aresta 
principal de corte ativa. 
 Plano de Trabalho (Pfe) – é um plano imaginário que contém as direções de corte 
e de avanço, passando pelo ponto de corte escolhido (figuras 2.1, 2.2 e 2.3). Como 
conseqüência de sua definição, é sobre este plano que ocorrem os movimentos 
ativos. 
 Plano de Medida (PD) – é o plano perpendicular à direção de corte, passando pelo 
ponto de referência da aresta de corte D (figura 2.5). 
 
2.2. Superfícies Definidas Sobre a Peça 
 
 Superfície a Usinar – é a superfície da peça antes da operação de usinagem 
(figura 2.5). 
 Superfície em Usinagem – é a superfície da peça que está sendo gerada pela 
ferramenta. Haverá uma superfície em usinagem principal ou secundária quando a 
geração da mesma estiver ocorrendo pela ação da aresta principal decorte, ou da 
aresta secundária de corte, respectivamente. 
 Superfície Usinada – é a superfície da peça que foi gerada pelo processo de 
usinagem. 
 
 
 
 
 18 
 
2.3. Grandezas de Avanço 
 
 São grandezas que resultam do movimento de avanço. São elas: 
 
 Avanço (f) – é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso da 
ferramenta (figura 2.5). 
 Avanço por Dente (fz) – é o percurso de avanço por dente e por volta ou curso da 
ferramenta, medido na direção do avanço. Corresponde à distância entre duas 
superfícies em usinagem consecutivas, considerada na direção do avanço (figura 
2.6). 
 
z
f
f z 
 
 
Onde: z é o número de dentes da ferramenta 
 
 
Figura 2.5 – Superfícies, Grandezas de corte, ponto de referência D e largura nominal de corte bD no 
torneamento cilíndrico (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 19 
 
 Avanço de Corte (fc) – é a distância entre duas superfícies consecutivas em 
usinagem, medida no plano de trabalho e perpendicular à direção de corte. Tem-se 
assim que: 
 
sen zc ff
 
 
2.4. Grandezas de Penetração 
 
 São grandezas que descrevem geometricamente a relação de penetração entre a 
ferramenta e a peça. 
 
 Profundidade ou Largura de Usinagem (ap) – é a profundidade ou largura de 
penetração da ferramenta em relação à peça, medida perpendicularmente ao pano 
de trabalho (figuras 2.5, 2.7 e 2.8). No torneamento cilíndrico e de faceamento, 
fresamento e retificação frontal, ap é denominada profundidade de usinagem. No 
brochamento, fresamento e retificação tangencial ap é denominada largura de 
usinagem. Na furação em cheio ap corresponde à metade do diâmetro da broca. 
 
 
Figura 2.6 – Avanço por dente fz, avanço de corte fc e avanço efetivo no fresamento discordante (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). 
 
 
 20 
 
 Penetração de Trabalho (ae) – é a penetração da ferramenta em relação à peça, 
medida no plano de trabalho e perpendicularmente à direção de avanço. A 
penetração de trabalho ae tem importância predominante no fresamento e na 
retificação plana (figuras 2.7 e 2.8). 
 
Figura 2.7 – Largura de usinagem ap, penetração de trabalho ae e penetração de avanço af no fresamento 
tangencial (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 
Figura 2.8 – Profundidade de usinagem ap, penetração de trabalho ae e penetração de avanço af no 
fresamento frontal (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 21 
2.5. Grandezas de Corte 
 
 As grandezas de avanço e de penetração, vistas anteriormente, são informadas à 
máquina-ferramenta, para que o processo de usinagem ocorra com a definição da porção 
de material a ser removido. As grandezas de corte são conseqüência das grandezas de 
avanço e de penetração. Não podem ser medidas, pois somente apresentam-se 
acessíveis após a usinagem. Após a usinagem, as grandezas podem ser eventualmente 
medidas, porém estarão com seus valores alterados devido à deformação sofrida pelo 
material. Elas podem ser calculadas a partir das grandezas de avanço e de penetração. 
 As grandezas nominais de corte são definidas no plano de medida PD (figura 2.5). 
 
 Seção Transversal Nominal de Corte (AD) – é a área da seção transversal 
calculada de um cavaco a ser removido, medida no plano de medida PD. 
 Seção Transversal Nominal de Corte (ADtot) – é a soma das áreas das seções 
transversais nominais de corte, geradas por arestas de corte que estejam em ação 
simultaneamente, quando se empregam ferramentas multicortantes. 
 Largura Nominal de Corte (bD) – é a distância entre dois pontos extremos da 
aresta principal de corte, medida no plano PD (figura 2.5). 
 Espessura Local de Corte (hD) – é a grandeza calculada, resultante da relação 
entre a seção transversal nominal de corte (AD) e a largura nominal de corte (bD). 
 
D
D
d
b
A
h 
 
 
 Espessura Local de Corte (hi) – é a espessura calculada do cavaco a ser 
removido, num ponto qualquer da aresta de corte, perpendicular à aresta no plano 
de medida (PD). Esta definição é oportuna para situações em que a espessura de 
corte seja variável. Quando este fato não ocorrer, a espessura local de corte será 
constante e igual à espessura nominal de corte. 
 22 
 
Figura 2.9 – Grandezas de corte para arestas de corte retilíneas. Exemplo: torneamento cilíndrico com 
ferramenta com λ = 0; o ponto de corte escolhido neste caso encontra-se na ponta de corte da ferramenta 
(Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
2.6. Análise Simplificada das Grandezas 
 
 Na prática de usinagem, raramente as grandezas definidas são constantes. 
Entretanto, é freqüente a possibilidade de considera-las aproximadamente constantes, 
bastando para isso que uma análise da magnitude do erro cometido seja feita. 
 Como o processo de usinagem é dependente de um grande número de variáveis e 
se constitui em um processo randômico, os erros considerados aceitáveis podem oscilar 
entre 10 e 15% dos valores medidos ou calculados. 
 A situação idealmente simples para análise das relações entre as grandezas de 
usinagem, ocorre quando se considera uma ferramenta com aresta de corte retilínea, com 
 23 
ponta de corte em canto vivo, ângulo de inclinação λ = 0 e ângulo de posição da aresta 
secundária χ’r = 0. 
 Para a situação idealmente simplificada (figura 2.9), tem-se: 
 
 Seção Transversal de Corte (A) – é a área da seção transversal calculada de um 
cavaco a ser removido, medida perpendicularmente à direção de corte no plano de 
medida. Neste caso é válida a relação: 
 
hbfaA p 
 
 
 Largura de Corte (b) – é a largura calculada da seção transversal de corte. Nas 
condições idealizadas, a largura de corte é idêntica ao comprimento da aresta de 
corte ativa e à largura nominal de corte (bD). Da figura 2.9, têm-se: 
 
r
p
X
a
b
sen

 
 
 
 
 Espessura de Corte (h) – é a espessura calculada da seção transversal de corte. 
Nas condições idealizadas, a espessura de corte é idêntica à espessura nominal 
de corte (hD) e é calculada com base na figura 9, por: 
 
b
A
Xfh r  sen
 
 
 
 
 
 
 
 24 
3. Geometria da Cunha de Corte 
 
 Denomina-se cunha de corte (ou gume de corte) a parte da ferramenta na qual o 
cavaco se origina, através do movimento relativo entre a ferramenta e a peça. As arestas 
que limitam as superfícies de corte são arestas de corte (Fonte: NBR 6163). 
 
 
 A seguir são descritas as principais partes construtivas de uma ferramenta de 
corte. 
 
 Superfícies de Saída (Aγ) – é a superfície da cunha de corte sobre a qual o 
cavaco é formado e sobre a qual o cavaco escoa durante sua saída da região do 
trabalho de usinagem (figuras 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4). 
 
 
Figura 3.1 – Cunha de corte da ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ et al,2000). 
 
 Superfície Principal de Folga (Aα) – é a superfície da cunha de corte da 
ferramenta que contém sua aresta principal de corte e que defronta com a 
superfície em usinagem principal (figuras 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4). 
 
 
 25 
 Superfície Secundária de Folga (A’α) – é a superfície da cunha de corte da 
ferramenta que contém sua aresta de corte secundária e que defronta com a 
superfície em usinagem secundária (figuras 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4). 
 
 
Figura 3.2 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma ferramenta de torneamento (Fonte: 
DINIZ et al, 2000). 
 
 Aresta Principal de Corte (S) – é a aresta da cunha de corte formada pela 
intersecção das superfícies de saída e de folga principal (figura (figuras 3.1, 3.2, 
3.3 e 3.4). Gera na peça a superfície em usinagemprincipal. 
 
 Aresta Secundária de Corte (S’) – é a aresta da cunha de corte formada pela 
intersecção das superfícies de saída e de folga secundária (figuras 3.2, 3.3 e 3.4). 
Gera na peça a superfície em usinagem secundária. 
 
 
 26 
 
 
Figura 3.3 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma fresa frontal (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 Ponta de Corte – é a parte da cunha de corte onde se encontram as arestas 
principal e secundária de corte (figuras 3.2, 3.3 e 3.4). A ponta de corte pode ser a 
intersecção das arestas, ou a concordância das duas arestas através de um 
arredondamento, ou o encontro das duas arestas através de um chanfro. 
 
 27 
 
Figura 3.4 – Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma broca helicoidal (Fonte: DINIZ et al, 
2000) 
 
 
 
 
3.1. Sistemas de Referência 
 
 Para a definição e descrição dos ângulos da parte de corte são necessários um 
sistema de referência da ferramenta e um sistema de referência efetivo. Cada um desses 
sistemas é constituído de planos ortogonais entre si. 
 
 28 
 
Figura 3.5 – Planos do sistema de referência da ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 O sistema de referência da ferramenta tem aplicação na determinação da 
geometria da parte de corte da ferramenta, durante o projeto, execução, afiação, reparo e 
controle da mesma. O sistema de referência efetivo se aplica na determinação da 
geometria da parte de corte que estará atuando durante a ocorrência do processo de 
usinagem, ou seja, com a ferramenta fixada na respectiva máquina-ferramenta e com 
todas as condições operacionais definidas e atuantes. 
 
 
 
 
 29 
 Sistema de Referência da Ferramenta 
 
 As figuras 3.5, 3.6 e 3.7 trazem uma representação esquemática do sistema de 
referência da ferramenta para os processos de torneamento, fresamento cilíndrico e 
furação, respectivamente. Os planos que compõem esses sistemas de referência são os 
seguintes: 
 
 
Figura 3.6 – Planos do sistema de referência da ferramenta numa fresa cilíndrica (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 
 Plano de Referência da Ferramenta (Pr) – é o plano que, passando pelo 
ponto de corte escolhido, é perpendicular à direção admitida de corte. A 
direção admitida de corte é escolhida de maneira que o plano de referência 
da ferramenta (Pr) seja paralelo ou perpendicular a uma superfície ou eixo 
da ferramenta, ou ainda, que contenha ou coincida com referida superfície 
ou eixo. 
 30 
 
Figura 3.7 – Planos do sistema de referência da ferramenta numa broca helicoidal (Fonte: DINIZ et al, 
2000). 
 
 
 Plano de Corte da Ferramenta (Ps) – é o plano que, passando pelo ponto 
de corte escolhido, é tangente ou contém a aresta da corte e é perpendicular 
ao plano de referência da ferramenta (Pr). 
 Plano Ortogonal da Ferramenta (Po) – é o plano que passando pelo ponto 
de corte escolhido é perpendicular aos planos de referência (Pr) e de corte 
(Ps) da ferramenta. 
 
 
 31 
 A figura 3.5 também mostra os planos auxiliares, que são indispensáveis para a 
definição de alguns ângulos da geometria e posicionamento da ferramenta. São eles: 
 
 Plano Admitido de Trabalho (Pf) – é o plano que, passando pelo ponto de 
corte escolhido, é perpendicular ao plano de referência da ferramenta (Pr) e 
paralelo à direção admitida de avanço. 
 Plano Dorsal da Ferramenta (Pp) – é o plano que, passando pelo ponto de 
corte escolhido, é perpendicular aos planos de referência da ferramenta (Pr) 
e admitido de trabalho (Pf). 
 
 
 Sistema Efetivo de Referências 
 
 Se os sistemas de referência da ferramenta e efetivo tiverem como suas origens o 
mesmo ponto de corte escolhido, a única diferença entre os dois sistemas será devido à 
rotação de um em relação ao outro. No primeiro, o plano de referência da ferramenta é 
perpendicular à direção de corte (ou direção admitida de corte) e, no segundo, o plano 
efetivo de referência é perpendicular à direção efetiva de corte. 
 Os planos do sistema efetivo de referências são os seguintes: 
 
 Plano de Referência Efetivo (Pre) – é o plano que, passando pelo ponto 
de corte escolhido, é perpendicular à direção efetiva de corte. 
 Plano de Corte Efetivo (Pse) – é o plano que, passando pelo ponto de 
corte escolhido, é tangente à aresta de corte e perpendicular ao plano de 
referência efetivo (Pre). 
 Plano Ortogonal Efetivo (Poe) – é o plano que, passando pelo ponto de 
corte escolhido, é perpendicular aos planos de referência efetivo (Pre) e 
de corte efetivo (Pse). 
 
 Os planos auxiliares no sistema efetivo de referência são: 
 
 Plano de Trabalho (Pfe) – é o plano que, passando pelo ponto de corte 
escolhido, contém as direções efetivas de corte e de avanço. 
 32 
 Plano Dorsal Efetivo – é o plano que, passando pelo ponto de corte 
escolhido, é perpendicular aos planos de referência efetivo (Pre) e de 
trabalho (Pfe). 
 
 
3.2. Ângulos da Parte de Corte 
 
 Os ângulos da parte de corte destinam-se à determinação da posição e da forma 
da cunha de corte. Os ângulos definidos no sistema de referência da ferramenta são os 
seguintes: 
 Ângulo de Posição da Ferramenta (χr) – é o ângulo entre o plano de corte da 
ferramenta (Ps) e o plano admitido de trabalho (Pf), medido sobre o plano de 
referência da ferramenta (Pr) (figuras 3.8, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo de Posição da Aresta Secundária da Ferramenta (χ’r) – é o ângulo entre 
o plano de corte secundário da ferramenta (P’s) e o plano admitido de trabalho (Pf) 
(figuras 3.8, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo da Ponta da Ferramenta (εr) – é o ângulo entre os planos principal de 
corte (Ps) e o secundário de corte (P’s), medido sobre o plano de referência da 
ferramenta (Pr) (figuras 3.8, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo de Inclinação da Ferramenta (λs) – é o ângulo entre a aresta de corte e o 
plano de referência da ferramenta (Pr), medido sobre o plano de corte da 
ferramenta (Ps) (figuras 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo de Saída da Ferramenta (γ) – é o ângulo entre a superfície de saída (Aγ) e 
o plano de referência da ferramenta (Pr) (figuras 3.9, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo de Cunha da Ferramenta (β) – é o ângulo entre as superfícies de saída 
(Aγ) e de folga (Aα) (figuras 3.9, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 Ângulo de Folga da Ferramenta (α) – é o ângulo entre a superfície de folga (Aα) e 
o plano de corte da ferramenta (Ps) (figuras 3.9, 3.10, 3.11 e 3.12). 
 
 33 
 
 
Figura 3.8 – Ângulos de localização das arestas de corte no sistema de referência da ferramenta, para 
torneamento cilíndrico (esquerda) e torneamento de faceamento (esquerda) (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 34 
 
Figura 3.9 – Ângulos de saída, de cunha e de folga da ferramenta, representados no plano admitido de 
trabalho (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 35 
 
Figura 3.10 – Ângulos de uma ferramenta de torneamento (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 36 
 
Figura 3.11 – Ângulos da ferramenta numa fresa de faceamento (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 37 
 
Figura 3.12 – Ângulos da ferramenta numa broca helicoidal (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 38 
 Ângulos da Parte de Corte no Sistema Efetivo de Referância 
 
 A cada ângulo do sistema de referência da ferramenta corresponde um ângulo do 
sistema efetivo de referência, cuja definição é similar àquela utilizada para definição dos 
ângulos do sistema de referência da ferramenta. 
 39 
4. Forças e Potências de Corte 
 
 O conhecimento do comportamento e da ordem de grandeza dos esforçosde corte 
nos processos de usinagem é de fundamental importância, pois eles afetam a potência 
necessária para o corte, que é utilizada para o dimensionamento do motor da máquina-
ferramenta, a capacidade de obtenção de tolerâncias apertadas, a temperatura de corte e 
o desgaste da ferramenta. 
 O método que será utilizado para a determinação dos esforços de corte é empírico, 
e utiliza-se de coeficientes retirados de procedimentos experimentais. Serão também 
considerados aspectos relativos à influência do material da peça, material e geometria da 
ferramenta e condições de usinagem. 
 
4.1. Forças Durante a Usinagem 
 
 As forças de usinagem são consideradas como uma ação da peça sobre a 
ferramenta (figura 4.1). A força total resultante que atua sobre a cunha cortante durante a 
usinagem é chamada de força de usinagem (Fu). 
 A princípio, nem a direção, nem o sentido da força de usinagem, são conhecidos, 
tornando-se impossível medi-la e conhecer melhor as influências de diversos parâmetros 
no seu valor. 
 Então, não se trabalha com a força de usinagem propriamente, mas com suas 
componentes segundo diversas direções conhecidas. 
 
 Componentes de Fu 
 
 Inicialmente, Fu é decomposta em uma componente que está no plano de trabalho, 
chamada força ativa (Ft) e uma componente perpendicular ao plano de trabalho, chamada 
força passiva ou força de profundidade (Fp). 
 
 
 40 
 
Figura 4.1 – Força de usinagem e suas componentes na operação de torneamento (Fonte: DINIZ et al, 
2000). 
 
 Componentes da Força Ativa (Ft) – as componentes da força ativa 
contribuem para a potência de usinagem, pois estão no plano de 
trabalho, plano em que os movimentos de usinagem são realizados. São 
elas: 
 
- Força de Corte (Fc) – projeção de Fu sobre a direção de corte 
- Força de Avanço (Ff) – projeção de Fu sobre a direção de avanço 
- Força de Apoio (Fap) – projeção de Fu sobre a direção 
perpendicular à direção de avanço, situada no plano de trabalho 
(figura 4.2) 
 
 
 
 41 
 
Figura 4.2 – Força de usinagem e suas componentes na operação de fresamento (Fonte: DINIZ et al, 
2000). 
 
 
22
fapt FFF 
 
 
22
ftapt FFF 
 
 
 Quando o ângulo da direção de avanço φ = 90o, no torneamento, por exemplo. 
 
22
fct FFF 
 
 
22
ftc FFF 
 
 
- Força Efetiva de Corte (Fe) – projeção de Fu sobre a direção 
efetiva de corte. 
 
 
 Componente Passiva ou de Profundidade (Fp) – componente de Fu em 
um plano perpendicular ao de trabalho. Esta componente não contribui 
 42 
para a potência de usinagem, pois é perpendicular aos movimentos. 
Porém é importante que se estude o comportamento e o valor desta 
força, pois ela é responsável pela deflexão elástica da peça e da 
ferramenta durante o corte e, por isso, é responsável pela dificuldade de 
obtenção de tolerâncias de forma e dimensão apertadas. 
 
Assim, tem-se a seguinte relação entre as forças de usinagem , ativa e passiva: 
 
 
22
tpu FFF 
 
 
4.2. Potências de Usinagem 
 
 Uma máquina ferramenta gera potência para girar seu eixo-árvore e executar o 
movimento de corte e para executar o movimento de avanço. Assim, pode-se estabelecer 
as seguintes relações para as potências de corte e de avanço: 
 
a) Potência de corte 
 
31060 

 ccc
vF
P
 
 
Onde: Pc é a potência de corte, em kW 
 Fc é a força de corte, em N 
 vc é a velocidade de corte, em m.min
-1 
 
b) Potência de avanço 
 
61060 


ff
f
vF
P
 
 
Onde: Pf é a potência de avanço, em kW 
 Ff é a força de avanço, em N 
 vf é a velocidade de avanço, em mm.min
-1 
 43 
 
 
c) Relação entre as potências de corte e de avanço 
 
ff
cc
f
c
vF
vF
P
P



1000
 
 
como; 
 
 
nfv f 
 
 
e 
 
 
1000
nd
vc



 
 
tem-se: 
 
 
f
d
F
F
nf
nd
F
F
P
P
f
c
f
c
f
c 


 
 
 
 No torneamento tem-se que Fc ~ 4,5.Ff 
 
 Tomando-se, por exemplo, d = 10 mm e f = 1 mm / volta, que são limites extremos 
para esta análise, isto é, d é muito pequeno e f é muito grande, a fim de tornar a relação 
Pc/Pf a menor possível, tem-se: 
 
 
140105,4  cP
 
 
 Ou seja, a potência de avanço, em uma situação extrema, é 140 vezes menor que 
a potência de corte. Esta diferença entre a potência de corte e potência de avanço, 
permite desprezar a potência de avanço no dimensionamento do motor da máquina, 
naquelas máquinas em que somente um motor é responsável tanto pelo movimento de 
 44 
avanço quanto pelo movimento de corte. Quando a máquina possui motor independente 
para o movimento de avanço, verifica-se que este motor é sempre muito menor que o 
motor responsável pelo movimento de corte. 
 
d) Potência fornecida pelo motor (Pm) 
 
Nas máquinas operatrizes que apresentam um único motor para o movimento de 
corte e avanço, como Pc é muito maior que Pf, despreza-se Pf e faz-se: 
 

c
m
P
P 
 
 
Onde: η é o rendimento da máquina operatriz, 0,6 a 0,8 em máquinas convencionais, que 
possuem caixa de engrenagens para transmissão do movimento e maior que 0,9 em 
máquinas CNC, onde o motor tem variação contínua de rotação e a transmissão de 
movimentos do motor é realizada com poucos (ou nenhum) elementos de transmissão. 
 
4.3. Cálculo da Força de Corte 
 
 A força de corte pode ser expressa pela relação: 
 
 
AkF sc 
 
 
Onde: ks é a pressão específica de corte, em N/mm
2 
 A é a área da seção de corte, em mm2 
 
 A determinação da pressão específica de corte pode ser realizada através de uma 
série de métodos, todos estabelecido a partir de dados experimentais, dentre os quais, os 
de aplicação mais direta e, conseqüentemente, os mais utilizados, são o de Kienzle e o da 
Sandvik. 
 Ambos os métodos constituem em estabelecer um valor de pressão específica de 
corte para um valor fixo da espessura de corte (h) e então extrapolar esse valor para 
qualquer espessura de corte desejada. 
 45 
 Esses valores de ks para espessuras fixas de corte são apresentados, nos 
catálogos de fabricantes de ferramentas, para cada ferramenta e material ao qual essa 
ferramenta se dedica. Obviamente, o método Sandvik é o utilizado por esse fabricante, 
enquanto a maioria dos demais utiliza-se do método de Kienzle. 
 Ferraresi (1977) apresenta outros três métodos para a determinação de ks, o da 
ASME, da AWS e o de Kronenberg, que atualmente não são tão utilizados, mas é um 
estudo interessante. No mesmo livro Ferraresi também apresenta de maneira interessante 
como as diversas variáveis dos processos de usinagem influenciam na variação da 
pressão específica de corte. Esses itens não foram incluídos nesta apostila 
propositalmente, para incentivar o aluno a conhecer os livros clássicos sobre o assunto. 
 
 
 Método de Kienzle 
 
 O aumento de ks com a diminuição de h é uma propriedade que se aplica a todo o 
processo de usinagem, conforme pode ser visto na figura 4.3. 
 
 
Figura 4.3 – Variação da pressão específica de corte com a espessura de corte para diversos processos de 
usinagem (Fonte: FERRARESI, 1977) 
 
 A figura 4.4 mostra em que proporções se dá esse aumento para um determinado 
par peça-ferramenta. O que, quando colocado em uma escala bi-logarítmica, apresenta 
uma relação linear (figura 4.5), que pode ser expressa pelas equações a seguir. 
 46 
 
 
 
ou seja 
 
 
 
ou ainda 
 
 
 
Onde: ks1 é a pressãoespecífica de corte para uma seção de corte de 1 mm
2, em N/mm2 
 c é o coeficiente angular da reta da figura 4.5. 
 h é a espessura do cavaco, em mm 
 
Figura 4.4 – Variação da pressão específica de corte com a espessura de corte (Fonte: FERRARESI, 
1977). 
 
 Alguns valores para ks1 e c são apresentados no anexo A, que traz a tabela de 
aplicação para ferramentas do fabricante Iscar Ltd. (www.iscar.com). 
 
 
 
 
axby 
hckk ss log.loglog 1 
c
s
s
h
k
k 1
 47 
 
Figura 4.5 – Representação bi-logarítmica da pressão específica de corte em função da espessura de corte 
(Fonte: FERRARESI, 1977). 
 
Exemplo: 
Deseja-se determinar, pelo método de Kienzle, a pressão específica de corte para a 
usinagem de um aço ABNT 4140 (equivalente ao SAE 4140, na norma norte-americana) 
para uma espessura de cavaco (h) de 0,7 mm. 
Solução: 
Pela tabela do fabricante Iscar o aço SAE 4140 pode ser classificado tanto no grupo 6 
quanto no grupo 7, com ks1 de 1775 e 1675 N.mm
-2, respectivamente. Em casos como 
esse é prudente utilizar o maior valor, visto que, caso haja erro, esse será direcionado 
para a segurança da operação. 
O valor de c para ambos os casos é 0,24. 
 
Calculando: 
 
2
24,0
1 .64,1933
7,0
1775  mmN
h
k
k
c
s
s
 
 
 
 
 
 
 48 
 Método Sandvik 
 
 O método Sandvik parte de valores tabelados para uma espessura de corte fixa h = 
0,4 mm. Para a correção desse valor é utilizada a relação da equação a seguir. 
 
 
 
Onde: ks(0,4) é a pressão específica de corte para uma espessura de cavaco de 
 0,4 mm, em N/mm2 
 
 Da mesma forma que o método anterior, o anexo B traz uma tabela com valores de 
ks(0,4) para algumas aplicações de ferramentas Sandvik (www.sandvikcoromant.com ). 
 
Exemplo: 
Determinar, pelo método Sandvik, o valor da pressão específica de corte para a usinagem 
de um aço ABNT 1045 (equivalente ao SAE 1045, na norma norte americana) para uma 
espessura de cavaco (h) de 0,5 mm. 
Solução: 
Pela tabela da Sandvik Coromant, o valor da pressão específica de corte do aço SAE 
1045, para h = 0,4 mm, é 650 N.mm
-2
. 
 
Calculando: 
 
 
 
2
29,029,0
4,0 .27,609
5,0
4,0
.650
4,0
. 











 mmN
h
kk ss
 
 
 
4.3.1. Cálculo da Força e da Potência de Corte no Torneamento 
 
 
29,0
4,0
4,0
. 






h
kk ss
 49 
 Para calcular a força e a potência de corte em um processo de torneamento, será 
utilizada a análise simplificada das grandezas de corte, conforme já foi justificado no 
capítulo 2. 
 O cálculo pode seguir, conforme apropriado para cada situação, o seguinte roteiro: 
 
 
4.3.1.1. Cálculo da Área da Seção Transversal do Cavaco 
 
 Conhecidos o avanço (f) e a profundidade de corte (ap) calcula-se a área da seção 
transversal do cavaco. 
 
faA p .
 
 
 
Onde: A é a área de seção transversal do cavaco, em mm2 
 ap é a profundidade de corte, em mm 
 f é o avanço por revolução, em mm 
 
 
4.3.1.2. Cálculo da Espessura do Cavaco 
 
 Conhecido o avanço (f) e o ângulo de posição da ferramenta (χr), calcula-se a 
espessura do cavaco. 
 
rsenfh .
 
 
Onde: h é a espessura do cavaco, em mm 
 χr é o ângulo de posição da ferramenta, em 
o 
 
 
 
 
 
 50 
4.3.1.3. Cálculo da Pressão Específica de Corte 
 
 Conhecida a espessura de corte, e as propriedades do material a ser usinado, a 
pressão específica de corte pode ser calculada utilizando tanto o método de Kienzle 
quanto o da Sandvik, conforme 4.3. 
 
4.3.1.4. Cálculo da Força de Corte 
 
 A força de corte é calculada multiplicando a pressão específica de corte pela área 
da seção transversal do cavaco. 
 
sc kAF .
 
 
Onde: Fc é a força de corte, em N 
 ks é a pressão específica de corte, em N/mm
2 
 
4.3.1.5. Cálculo da Potência de Corte 
 
 Para calcular a potência de corte é necessário conhecer, além da força de corte, a 
velocidade de corte. 
 
310.60
. cc
c
vF
P 
 
 
Onde: Pc é a potência de corte, em kW 
 vc é a velocidade de corte, em m/min 
 
4.3.1.6. Cálculo da Potência da Máquina 
 
 Para calcular a potência que a máquina precisa ter para realizar uma determinada 
operação é necessário conhecer o seu rendimento. 
 
 
 
 51 

c
m
P
P 
 
 
Onde: Pm é a potência da máquina, em kW 
 η é o rendimento, adimensional 
 
4.3.2. Cálculo da Força e da Potência de Corte na Furação 
 
4.3.2.1. Cálculo do Avanço 
 
 O avanço máximo em um processo de furação deve ser calculado em função da 
dureza do material e do diâmetro do furo que pretende-se fazer. 
 
HB
dD
f

 30
 
 
Onde: f é o avanço, em mm/revolução 
 D é o diâmetro final do furo, em mm 
 d é o diâmetro inicial do furo, em mm 
 HB é a dureza Brinell do material, em N/mm2 
 
4.3.2.2. Cálculo do Avanço por Gume 
 
 Como uma broca é uma ferramenta multicortante , para poder calcular a espessura 
do cavaco é necessário calcular o avanço por gume. 
 
z
f
f z 
 
 
Onde: fz é o avanço por gume, em mm/revolução 
 z é o número de gumes da ferramenta 
 
 
 52 
4.3.2.3. Cálculo da Espessura do Cavaco 
 
 Para o cálculo da espessura do cavaco, o ângulo que deve ser considerado é igual 
à metade do ângulo da ponta da ferramenta. 
 







2
.

senfh z
 
 
Onde: h é a espessura do cavaco, em mm 
 ε é o ângulo da ponta da ferramenta, em o 
 
 O ângulo da ponta da ferramenta para uma broca é, normalmente, igual a 118o. 
 
4.3.2.4. Cálculo da Força de Corte 
 
 
sc kf
dD
F ..
2


 
 
4.3.2.5. Cálculo do Momento Torçor 
 
 Como uma broca é uma ferramenta rotativa, deve ser calculado o seu momento 
torçor para do cálculo da potência. 
 
 
4000
.
dD
FM c


 
 
Onde: M é o momento torçor, em N.m 
 
 
 
 
 
 53 
4.3.2.6. Cálculo da Potência de Corte 
 
310.60
.nM
Pc 
 
 
Onde: n é a velocidade de rotação, em RPM 
 
 
4.3.2.7. Cálculo da Potência da Máquina 
 
 

c
m
P
P 
 
 
Onde: Pm é a potência da máquina, em kW 
 η é o rendimento, adimensional 
 
4.3.3. Cálculo da Força e Potência de Corte no Fresamento 
 
 Os dois tipos principais de fresamento são o frontal e o cilíndrico tangencial. 
 
4.3.3.1. Fresamento Frontal 
 
 A figura 4.6 mostra as dimensões características em um processo de fresamento 
frontal. 
 
 
 54 
 
Figura 4.6 – Dimensões características no fresamento frontal (Fonte: WITTE, 1998). 
 
 
 
 
4.3.3.1.1. Cálculo da Largura de Usinagem 
 
sin
pa
b 
 
 
Onde: b é a largura de usinagem, em mm 
 ap é a profundidade de usinagem, em mm 
 χ é o ângulo de entrada, em o 
 
 
 
 
 
 55 
 
4.3.3.1.2. Cálculo do Ângulo de Penetração 
 
12  s
 
 
 
2
cos 11 D
l

 
 
 
2
cos 22 D
l

 
 
Onde: φs é o ângulo de penetração, em 
o 
 l1 é a posição da fresa em relação ao centro da usinagem, em mm 
 l2 é a posição da fresa em relação ao centro da usinagem, em mm 
 D é o diâmetro da fresa, em mm 
 
 
4.3.3.1.3. Cálculo da Espessura Média de Usinagem 
 
 21 coscossin..
3,57   zsm
fh
 
 
Onde: hm é a espessura média de usinagem, em mm 
 
 
4.3.3.1.4. Cálculo da Área da Seção Transversal do Cavaco 
 
mhbA .
 
 
Onde: A é a áreada seção transversal do cavaco, em mm2 
 
 
 
 56 
4.3.3.1.5. Cálculo da Força de Corte por Dente 
 
scz kAF .
 
 
Onde: Fcz é a força de corte por dente, em N 
 
 
4.3.3.1.6. Cálculo do Número de Dentes que Participam da Usinagem 
 


360
. s
e
z
z
 
 
 
Onde: z é o número de dentes da fresa 
 ze é o número de dentes que participam da usinagem 
 
 
4.3.3.1.7. Cálculo da Potência de Corte 
 
310.60
.. ccze
c
vFz
P 
 
 
Onde: Pc é a potência de corte, em kW 
 
 
4.3.3.2. Fresamento Cilíndrico Tangencial 
 
 As figuras 4.7 e 4.8 mostram as dimensões características no cálculo do 
fresamento cilíndrico tangencial. 
 
 57 
 
Figura 4.7 – Dimensões características no fretamento cilíndrico tangencial (Fonte: WITTE, 1998). 
 
 
 
4.3.3.2.1. Cálculo do Ângulo de Penetração 
 
 
2
1cos
D
a p
s 
 
 
 
 
4.3.3.2.2. Cálculo da Espessura Média do Cavaco 
 
 
2
..
3,57
D
a
fh
p
z
s
m 

 
 
 58 
 
Figura 4.8 – Representação do cavaco tipo vírgula (Fonte: WITTE, 1998). 
 
 
4.3.3.2.3. Cálculo da Área da Seção Transversal do Cavaco 
 
mhbA .
 
 
 
4.3.3.2.4. Cálculo da Força de Corte por Dente 
 
scz kAF .
 
 
 
4.3.3.2.5. Cálculo do Número de Dentes que Participam da Usinagem 
 


360
. s
e
z
z
 
 
 
 
 
 59 
4.3.3.2.6. Cálculo da Potência de Corte 
 
310.60
.. ccze
c
vFz
P 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 60 
5. Mecanismo de Formação de Cavaco 
 
 A formação de cavaco influencia diversos fatores ligados à usinagem, tais como o 
desgaste da ferramenta, os esforços de corte, o calor gerado na usinagem, a penetração 
do fluido de corte, etc. Assim, estão envolvidos com o processo de formação de cavaco 
aspectos econômicos e de qualidade da peça, a segurança do operador, a utilização 
adequada da máquina-ferramenta, etc. 
 O corte dos materiais envolve o cisalhamento concentrado ao longo de um plano 
chamado plano de cisalhamento (zona primária de cisalhamento). O ângulo entre o plano 
de cisalhamento e a direção de corte é chamado de ângulo de cisalhamento (Φ). Quanto 
maior a deformação do cavaco sendo formado, menor o ângulo de cisalhamento e 
maiores são os esforços de corte. Esta influência é marcante na usinagem de materiais 
dúcteis, muito suscetíveis à deformação. 
 
 
Figura 5.1 – Esquema da formação do cavaco mostrando o plano de cisalhamento (Fonte: DINIZ et al, 
2000). 
 
 A parte de trás do cavaco é rugosa devido ao fato da deformação não ser 
homogênea. Isto é devido à presença de pontos de baixa resistência ou de concentração 
de tensão presente no metal sendo usinado. Um plano de cisalhamento passando através 
de um ponto de concentração de tensão, causa deformação a um valor de tensão mais 
baixo que aquela que deforma um ponto que não está sob concentração de tensão. 
 
 61 
 Nas condições normais de usinagem a formação de cavo se processa da seguinte 
forma: 
 
a) uma pequena porção de material ainda solidária à peça é recalcada (deformação 
plástica e elástica) contra a superfície de saída da ferramenta; 
b) esta deformação plástica aumenta progressivamente, até que as tensões de 
cisalhamento se tornem suficientemente grandes, de modo a se iniciar um 
deslizamento entre a porção de material recalcada e a peça; 
c) continuando a penetração da ferramenta, haverá uma ruptura (cisalhamento) 
parcial ou completa do cavaco, acompanhando o plano de cisalhamento; 
d) devido ao movimento relativo entre a ferramenta e a peça, inicia-se um 
escorregamento da porção de material deformada e cisalhada sobre a superfície 
de saída da ferramenta. Enquanto isso, uma nova porção de material está se 
formando e cisalhando, a qual irá também escorregar sobre a superfície de saída 
da ferramenta, repetindo o fenômeno. 
 
Conclui-se que o fenômeno de formação de cavaco é periódico. Essa periodicidade foi 
comprovada experimentalmente por meio da medida da freqüência e da amplitude de 
variação de intensidade da força de usinagem. 
 
 Na usinagem de materiais dúcteis, que tem grande zona plástica e, por isso, 
deformam-se bastante antes da ruptura, essas quatro fases são bem pronunciadas. Já 
em materiais frágeis, que possuem zona plástica bem pequena e, por isso, rompem-se 
com pouca deformação plástica, as fases “a” e “b” são bem curtas, na fase “c” a ruptura 
do cavaco é total e a fase “d” é praticamente inexistente, já que o pequeno cavaco 
formado pula fora da região de corte, não atritando com a superfície de saída da 
ferramenta. 
 
5.1. A Interface Cavaco-Ferramenta 
 
 Na interface cavaco-superfície de saída da ferramenta, existe uma zona de 
aderência e, logo após esta, uma zona de escorregamento entre cavaco e ferramenta 
(figura 5.2). O movimento do cavaco na zona de aderência ocorre por cisalhamento do 
 62 
material do cavaco. Bem próximo da interface é formada uma zona de cisalhamento 
intenso (chamada de zona de fluxo). Ali existe uma camada de material estacionário na 
interface cavaco-ferramenta e a velocidade de saída do cavaco vai aumentando a medida 
que se percorre sua espessura, até que se chega ao fim da zona de fluxo, onde acaba o 
cisalhamento e a velocidade de saída do cavaco fica constante. Esta zona de fluxo tem 
uma espessura da ordem de 0,01 a o,08 mm, isto é, depois disso a velocidade de saída 
do cavaco se estabiliza (figura 5.3). Na zona de aderência, a área de contato entre cavaco 
e ferramenta é total, isto é a área real de contato é igual à aparente. 
 
 Ao lado da zona de aderência acontece uma zona de escorregamento, como 
mostrado na figura 5.2. Ali o contato se dá apenas nos picos das irregularidades das duas 
superfícies em contato. A zona de aderência ocorre devido às altas tensões de 
compressão, às altas taxas de deformação e à pureza do material da peça em contato 
com a ferramenta. 
 
 
 
 
Figura 5.2 – Área de contato cavaco-ferramenta (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 63 
 
Figura 5.3 – Zona de fluxo dentro do cavaco (Fonte: DINIZ et al, 2000). 
 
 As condições na interface, de escorregamento ou aderência, dependem do par 
ferramenta-peça, do tempo de usinagem e da velocidade de corte. As condições de 
aderência são favorecidas por altas velocidades de corte, longos tempos de usinagem e 
pequenas diferenças entre o material da peça e da ferramenta. Quanto menor o ângulo de 
saída da ferramenta, maior o comprimento de contato cavaco-superfície de saída da 
ferramenta e, com isso, maior zona de aderência. Quanto maior a zona de aderência, 
maiores a temperatura de corte e a força de usinagem. 
 
5.2. Controle da Forma do Cavaco 
 
 Diversos problemas práticos têm relação com a forma do cavaco produzido na 
usinagem, já que esta tem implicações nas seguintes áreas: 
 
1 – Segurança do Operador – um cavaco longo, em forma de fita pode, ao atingir o 
operador, machucá-lo seriamente. 
2 – Possível Dano à Ferramenta e à Peça – outra vez, um cavaco em forma de fita, pode 
se enrolar à peça, danificando seu acabamento superficial. Além do dano à peça, um 
cavaco em fita pode também prejudicar a ferramenta. Em operações de torneamento, por 
 64 
exemplo, quando o cavaco se enrola sobre a peça, ele tenta penetrar entre a interface 
peça-ferramenta, podendo causar a quebra da ferramenta. Em operações de furação um 
cavaco em fita pode entupir o canal helicoidal da broca e causar também