USINAGEM 1

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Tópicos Especiais II
Geometria da ferramenta de corte
e
Formação de cavaco
UNIVESIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS
ENGENHARIA DE MATERIAIS
Discente: Hanna Barros da Costa
GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE
Introdução 
As primeiras normas sobre esse assunto foram estabelecidas baseando-se na ferramenta de barra:
1930 – norma DIN 768: “Fundamentos sobre as ferramentas de corte.”
1939 – ASA B5.13: “Terminologia e Definições de ferramenta monocortante.”
Posteriormente 
1950 é aprovada a B5.22: “Ferramentas de barra e suporte.”; incluindo a norma sobre “Cabos e Suporte” (B5.2 de 1943)
Há uma separação entre Ângulos da ferramenta e os Ângulos de trabalho.
As normas sobre a técnica de usinagem devem obedecer:
Ser aplicável a todas operações de usinagem;
Os conceitos devem apresentar uma dependência logica geométrica;
Os conceitos tradicionais, já existentes, deveriam ser levado em consideração a medida do possível.
Implementação das normas em fabricas e oficinas
Em 1960 surge um projeto 
“Fundamentos da usinagem, conceitos e designações das ferramentas”
1966 – DIN 6581: “Geometria na cunha cortante das ferramentas”
Distinção entre os Ângulos da ferramenta e os Ângulos efetivos(ou de trabalho)
Ângulos da ferramenta
Medida direta na ferramenta
Invariantes 
Independem das condições de usinagem
Ângulos efetivos/trabalho
Ferramenta em operação
Importância na operação de corte
Obs:
Todos os conceitos se referem a um ponto fixo sobre a aresta cortante, 
ponto de referencia
Partes construtivas de uma ferramenta
Superfície, aresta e pontas da cunha de corte
Superfícies 
Superfície de folga
São as superfícies da cunha cortante que defrontam com a superfície de corte
Superfície de saída
É a superfície da cunha, sobre a qual o cavaco se forma.
Arestas 
Principal de corte
Cunha de corte correspondente indica a direção do avanço no plano de trabalho
Lateral de corte
Cunha de corte correspondente não indica a direção no plano de trabalho
Pontas da cunha cortante
Ponta de corte
Encontro da aresta principal e a lateral de corte de uma mesma superfície de saída
Arredondamento da ponta
Com um raio r, medindo do plano de referencia da ferramenta
Chanframento da ponta
Chanframento de largura, medido na superfície de saída
Sistema de referencia da ferramenta
Planos de referencias
Para determinação dos ângulos na cunha de corte, aplica-se um sistema de referencia;
Plano de referencia
Plano de corte
Plano de medida
Para os ângulos de ferramenta e efetivos, tem-se dois sistema de referencia:
Sistema de referencia da ferramenta
Tem aplicação na execução e reparo das ferramentas
Sistema efetivo de ferramenta
Tem significado na determinação das condições de usinagem
Plano de referencia
Efetivo de referencia
Perpendicular a direção de corte, passando pelo ponto de referencia.
Referencia da ferramenta
Passa pelo ponto de referencia, porem orientado segundo um plano, eixo ou aresta da ferramenta
Plano de corte
Passando pela aresta de corte é perpendicular ao plano efetivo de referencia
Plano de medida
Perpendicular ao plano efetivo de referencia ou efetivo da ferramenta
Plano de trabalho
Efetivo de ferramenta
Contem: direção de corte e avanço; e passa pelo ponto de referencia. Movimentos da saída de cavaco.
Referencia da ferramenta
Passando pelo ponto de referencia é perpendicular ao plano da ferramenta e é orientado segundo um plano, eixo ou aresta. 
Ângulos da cunha cortante
Os ângulos da cunha cortante servem para determinar a posição e a forma da cunha cortante.
Aresta principal ≠ Aresta lateral 
Efetivos de referencia ≠ referencia da ferramenta
Ângulos no plano de referencia
Ângulos de posição (ꭓ)
Entre plano de corte e o de trabalho, medido no plano de referencia. Sempre positivo e fora da cunha de corte.
Ângulos de ponta (ϵ)
Entre os planos de corte (principal e lateral)
Ângulo no plano de corte
Ângulo de inclinação(λ)
Entre aresta de corte e plano de referencia; vértice indica a ponta de corte
Ângulo de medida da cunha de corte
Ângulo de folga (α)
Entre superfície de folga e plano de corte
Ângulo de cunha (β)
Entre superfície de folga e superfície de saída
Ângulo de saída(γ)
Entre superfície de saída e plano de referencia
Ângulos diferentes do plano da cunha de corte
Imagem 
Relações geométricas entre os ângulos
Em vários casos torna-se necessário, conhecendo um ângulo definido, determinar o ângulo correspondente noutro plano, para o mesmo sistema de referencia.
Outra maneira também, conhecendo-se os ângulos efetivos ou de trabalho, necessita-se conhecer os correspondentes da ferramenta.
Relação entre ângulos de diferentes planos de medida num mesmo sistema de referencia
Ângulos efetivos ou de trabalho e os correspondentes da ferramenta
Formação de cavaco
Características do cavaco
Tipos:
Cavaco continuo
Cavaco de cisalhamento
Cavaco de ruptura
Cavaco continuo
Lamelas justapostas, numa disposição continua e agrupada em grupos lamelares
Agrupamentos distintos de lamelas
Grupo lamelares
Elementos de cavaco
escamas
Não há distinção entre os grupos.
Velocidade de corte superior a 60m/min
Cavaco de cisalhamento
Grupos lamelares bem distintos e justapostos.
Formado quando há diminuição da resistência do material no plano de cisalhamento.
 Deformação
Heterogeneidade
Vibrações 
Velocidade de corte inferior a 100m/min
Cavaco de ruptura
Fragmentos arrancados da peça.
Ruptura completa em grupos lamelares
Formados por materiais frágeis ou heterogêneo
Ferro fundido
Latão
 
Não há distinção nítida nos dois primeiros tipo de cavaco, dependendo apenas das condições de usinagens
Formas de cavaco
Além dos tipos de cavaco, pode-se diferenciar quanto a forma
Cavaco em fita
Acidentes
Espaço
Transportar 
Cavaco helicoidal
conveniente
Cavaco espiral
Cavaco em lascas ou pedaços
Pouco espaço
Coeficiente volumétrico
Ângulos de saída e inclinação, quando exagerados, aumentam a força de corte podendo ocasionar vibrações na ferramenta.
Corte ortogonal
Compreensão mais fácil e acessível a cálculos matemáticos, para a formação do cavaco. 
A formação do cavaco é considerada bidimensional.
Sob algumas considerações pode-se deduzir varias relações
Relações geométricas
Relações cinemáticas
Grau de deformação 
Força na cunha cortante (considerações energéticas)
Temperatura de corte
Os trabalhos provenientes da deformação do cavaco durante a usinagem gera calor. 
Este calor é gerado pela combinação de altas taxas de deformação com um forte atrito entre peça, ferramenta e cavaco.
As principais fontes de calor são:
Deformação plástica na região de cisalhamento 
Atrito do cavaco com a superfície de saída
Atrito da peça com a superfície de incidência da ferramenta
Balanço energético