FERRAMENTAS_DE_CORTE_APOSTILA_

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FERRAMENTAS DE CORTE 
Evolução dos materiais de ferramenta Há 50 mil anos atrás (Paleolítico – Pedra 
Lascada):Emprego de ferramentas de pedra com gumes afiados por lascamento, 
adaptando a geometria de corte à tarefa a ser realizada. 
 
Evolução dos materiais de ferramenta 
Aço ferramenta (1868) Aço rápido (1900) Stellite (1910) Metal duro (1926) 
Cerâmicas (1938) Nitreto de boro cúbico (década de 50) Diamante mono e 
policristalino (década de 70). E hoje temos assim: 
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Requisitos desejados em uma ferramenta de corte 
Resistência à compressão ,à flexão e tenacidade Resistência do gume Resistência 
interna de ligação Resistência a quente Resistência à oxidação,Pequena tendência 
à fusão e caldeamento Resistência à abrasão Condutibilidade térmica, e expansão 
térmica. 
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1) Aços ferramenta 
Características 
Aços carbono (0,8 a 1,5 % de C) Sem ou com mínimos teores de elementos de liga 
Principal material utilizado ate 1900. Baixo custo Facilidade de afiação – obtenção 
de gumes vivos Tratamento térmico relativamente simples, elevada dureza e 
resistência ao desgaste. Resistem a temperatura de até aproximadamente 250°C 
Áreas de aplicação dos aços-ferramentas 
Materiais de baixa velocidade de corte Usinagem de aços doces com Vc < 
25m/min Brocas para uso doméstico – hobby e ferramentas para carpintaria 
 
 
 
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2) Aços rápidos 
 
 
1) Características 
Principais elementos constituintes (W, Mo, Co, V), elementos que conferem alta 
tenacidade às ferramentas. Dureza de 60 a 67 HRC Resistem a temperatura de até 
aproximadamente 520 a 600°C Clássico 18 (%W) - 4 (%Cr) – 1 (%V) Aço super 
rápido adição de Co. Tratamento térmico complexo. Preço elevado 
 
2) Influência dos elementos de liga 
Aumento no teor de elementos de liga: Maior produtividade destes materiais; 
Aumento na resistência ao desgaste; Aumento na vida das ferramenta; Porém 
torna-se mais difícil a fabricação deste material; Maiores custos de produção Aço-
rápido com revestimento (TiC, TiN) Menor atrito; Redução no desgaste; Maior 
estabilidade química; Proteção térmica do substrato 
 
3) Áreas de aplicação dos aços-rápidos 
 
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Ferramentas para todas as operações de usinagem Ferramentas para desbaste e 
acabamento Machos e cossinetes de roscas Brocas helicoidais Alargadores 
 
4) Significado de alguns dos elementos de liga: 
● Tungstênio (W) : Melhora resistência ao desgaste 
● Vanádio (V): Melhora resistência ao desgaste (resist. a quente) Usado para 
acabamento 
● Molibdênio (Mo) :Melhora temperabilidade Melhora tenacidade Substitui W 
● Cobalto (Co):Eleva temperatura de sensibilização a quente Melhora dureza a 
quente 
5) Utilização: Fresas de todos os tipos,ferramentas de plainar, ferramentas para 
trabalho a frio e para trabalho em madeira. 
 
4.1 ) Ligas Fundidas 
 
Características 3% Fe 17% W 3% Cr 4% Co. Resistem a temperatura entre 
aproximadamente 700 a 800°C .Tratamento térmico complexo e preço elevado 
Mais algumas informações sobre Ligas Fundidas 
 
Nomes comerciais: Stellite, Tantung, Rexalloy e Chromalloy 
 
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4.2 ) Áreas de aplicação das Ligas Fundidas 
Raro em ferramentas para usinagem de geometria definida. Usada para material 
para abrasivos,isoladores térmicos, isoladores elétricos ,fundição de materiais 
cerâmicos Dentre outros 
5) Metal Duro 
 
Desenvolvimento 1926 – Leipzig; Material de ferramenta mais utilizado na 
indústria; Indústria automobilística consome cerca de 50% das ferramentas de 
metal duro produzidas no mundo; Resistem a temperatura de até 
aproximadamente 1000°C. (mesma dureza que o aço rápido à temperatura 
ambiente); Maiores Vc com relação as ligas fundidas, aços rápidos e aços 
ferramenta; Aumento na vida útil das ferramentas na ordem de 200 a 400%; 
Composição típica: 81% W, 6% C e 13% Co – (WC-Co) 
Algumas razões do sucesso deste material 
Grande variedade de tipos de metal duro (adição de elementos de liga); 
 – Propriedades adequadas às solicitações em diferentes condições 
 – Possibilidade de utilização de insertos intercambiáveis 
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– Estrutura homogênea (processo de fabricação) – Dureza elevada; 
– Resistência à compressão; 
– Resistência ao desgaste a quente. 
Características 
Resistente à compressão ,ao desgaste a quente . 
 A princípio utilizado para a usinagem de materiais fundidos Anos 70 (seculo X)- 
surgimento de metais duros revestidos Primeiros Cermets ® (metais duros à base 
de TiC) -1973 – Japão 
Metais duros à base de WC-Co Alta resistência à compressão. Aconselháveis para 
a usinagem de aço mole, materiais de cavaco curto, fundidos, não ferrosos, 
materiais resistentes ao calor e não metálicos como pedra e madeira. 
 
Metais duro à base de WC (Ti, Ta, Nb)C-Co Comparados aos metais duros WC-Co 
possuem melhores propriedades sob altas temperaturas Aconselháveis para 
usinagem de aços de cavacos longos ,metais duro à base de TiCTiN-Co, Ni 
(Cermets). Grande dureza, baixa tendência à difusão e à adesão, boa resistência a 
quente .Apropriados para o acabamento de aços (torneamento e fresamento) 
 
Metais Duros Revestidos Substrato tenaz com revestimento duro (TiC, TiN, 
Ti(C,N), choques com alta resistência a desgaste (maior vida de ferramenta). 
 
 
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6) Considerações gerais sobre Ferramentas de corte 
Ferramentas inteiriças ● São produzidas por fundição, forjamento, barras 
laminadas ou por processos de metalurgia do pó; 
● Seus materiais incluem aços carbono e baixas ligas, aços rápidos, ligas de 
cobalto fundidas e metais duros; 
● Ferramentas de ponta arredondada permitem a aplicação de grandes avanços, 
em peças de grande diâmetro. 
 
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7) Cuidados com ferramentas de corte 
 Evitar o contato entre ferramentas; Cuidados no armazenamento; Danificações 
no manuseio (quebras). 
 
8) O PROCESSO DE FORMAÇÃO DO CAVACO 
 
O processo de formação do cavaco é periódico, isto é, passa gradativamente por 
etapas de formação e, quando completadas, reinicia novamente. 
Etapas de formação do cavaco: 
1 - Deformação plástica 
2 - Surgimento da zona de cisalhamento 
3 - Deslizamento sobre a superfície de saída da ferramenta. 
4 - Repetição do processo 
 
Grau de recalque: 
Em experiências em laboratórios, e oficinas de usinagem, observando-se os 
fenômenos acima, notou-se que há um engrossamento do cavaco durante o 
processo de usinagem seja ela qual for. A isso chamamos de grau de recalque ou 
Rc. 
 
RC = h’/h h’ - espessura real do cavaco h - espessura teórica do cavaco 
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Tipos de cavaco: 
 
Segundo a literatura Alemã e Americana, existem 3 tipos de cavacos: 
Contínuo - Apresenta-se sob a forma de lamelas justapostas distribuídas 
continuamente, não sendo nítidas as suas separações. 
Cisalhamento - Apresenta grupos lamelares bem distintos e justapostos. Estes 
elementos foram cisalhados na região de cisalhamento e soldados novamente em 
seguida. 
Ruptura - São fragmentos retirados da peça. 
 
Formas de cavaco: 
Cavaco em fita, helicoidal, espiral,em lascas. 
Dos 4 tipos de cavaco, o mais indicado é o cavaco espiral, pois o cavaco de fita é 
perigoso e ocupa muito volume ao ser descartado. 
Sabendo-se que existem problemas para o manuseio de cavacos, sabendo-se que 
existem formasdiferentes de cavacos, então podemos alterar formas de cavacos 
de tal maneira a adaptar a melhor maneira de manuseá-lo. 
Sendo assim, poderemos utilizar os seguintes artifícios para mudar a forma do 
cavaco: 
 
Alternando-se as condições de usinagem; 
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Dando forma especial a superfície de saída de ferramenta; 
Colocando-se os elementos adicionados na superfície de saída. 
Mediante o exposto acima, devemos lembrar que também a geometria da 
ferramenta tem influência na chamada Aresta Postiça de Corte que é formada 
pelo acúmulo das partículas do material usinado na superfície de desprendimento 
do cavaco que aparece quando a VC é muito baixa ou a geometria da ferramenta 
é negativa ou há necessidade de fluido de corte. 
9) FLUÍDOS DE CORTE 
O fluído de corte também tem influência no acabamento da peça e na formação 
do cavaco. 
O uso de fluído de corte é para melhorar as condições de usinagem tal como: 
 
 Reduzir o coeficiente de atrito entre a peça e a ferramenta; 
 Expulsão do cavaco da região de corte; 
 Refrigeração da peça / ferramenta; 
 Refrigeração da máquina. 
 
Isto tudo pode trazer melhorias como: 
 
 Redução do consumo de energia; 
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 Redução do consumo da ferramenta; 
 Eliminação de corrosão da máquina ( barramento, etc). 
10) VIDA DA FERRAMENTA 
O objetivo é verificar qual o tempo que uma ferramenta trabalha sem perder sua 
capacidade de corte e verificar, assim, quando uma ferramenta deve ser 
substituída ou reafiada. 
A vida de uma ferramenta é o tempo em que a mesma trabalha efetivamente, 
sem perder sua capacidade de corte 
. Os fatores que determinam quando a ferramenta deve ser substituída são: 
 Quando os desgastes atingem proporções tão elevadas que se receia a 
quebra da aresta de corte; 
 Quando o desgaste na superfície de folga não permite um acabamento 
superficial bom e não garante tolerâncias apertadas; 
 Quando os desgastes provocam um aumento na temperatura da aresta 
cortante e perdendo a capacidade de corte. Ocorre principalmente em 
ferramentas de aço rápido. Ocorre também um aumento na força de 
usinagem o que interfere no funcionamento da máquina. 
Na indústria, as ferramentas em geral são trocadas pelos operadores no 
momento em que eles determinam, no entanto, estudos realizados comprovam 
que, por não terem um conhecimento mais apurado do assunto, eles acabam 
trocando as ferramentas antes, ou até, muito antes do necessário para garantir 
um bom acabamento à peça. Para evitar isso temos disponíveis alguns recursos, 
como por exemplo sensores de vibração, amperímetros que mede a intensidade 
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da corrente elétrica demandada ( o que está diretamente relacionada com o 
aumento da potência ) sensores de emissão acústica e outros recursos. 
Entre os fatores que exercem maior influência no desgaste e vida da ferramenta 
podemos destacar principalmente a velocidade de corte, depois o avanço e por 
último a profundidade da usinagem. 
 
Denomina-se vida (T) de uma ferramenta o tempo que a mesma trabalha 
efetivamente (deduzidos os tempos passivos), até perder a sua capacidade de 
corte, dentro de um critério previamente estabelecido. 
Pode-se dizer que é o tempo compreendido entre duas afiações. 
A vida da ferramenta é função de: 
 
 Desgaste da superfície de saída; 
 
 Quando atinge proporções em que há ruptura do gume cortante; 
 
 O acabamento superficial da peça não é mais satisfatório; 
 
 Devido ao desgaste elevado da superfície de folga da ferramenta; 
 
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 O aumento da força de corte interfere no funcionamento da máquina 
operatriz.. 
 
 A vida da ferramenta é expressa em minutos.