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Teoria e Prática da Usinagem
Aula 10
• Seleção de Ferramentas e Torneamento
• Profa. Janaina Fracaro
/2
✓O ângulo de posição e o raio de ponta da ferramenta afetam a 
formação do cavaco na medida em que a seção transversal do 
cavaco se modifica.
✓ A espessura do cavaco é reduzida e a largura é aumentada com 
ângulos menores.
✓ Dependendo da profundidade de corte (D O C = ap), o formato e a 
direção dos cavacos também varia com o raio de ponta da aresta. 
Formação do cavaco
/3
Quando a profundidade de corte for menor em relação ao raio de 
ponta, o raio de ponta gerará cavacos em espiral.
Formação do cavaco
/4
Pastilha
Peça
Peça
Pastilha
Peça
Pastilha
A
B
C
Quebra Automática
Ex. Torneamento de FoFo Quebra contra a
peça
Quebra contra a 
ferramenta
Formação do cavaco
Há diferentes maneiras de se fazer o cavaco quebrar:
O tipo de quebra depende em parte da geometria da pastilha e dos 
dados de corte
/5
Definições de torneamento
vc
fn
ap
nn = Velocidade do fuso 
(rpm)
vc = Velocidade de corte
(m/min.)
 É a velocidade pela qual a periferia 
do diâmetro de corte passa a aresta 
de corte
 Só é constante enquanto a 
velocidade do fuso e o diâmetro 
permanecerem o mesmo.
/6
Pc = potência e eficiência η
(kW)
São valores específicos de uma máquina-ferramenta em que a 
potência útil pode ser calculada para garantir que a máquina
possa trabalhar com a ferramenta em questão.
Se a potência for nominal e a máquina for nova, considere uma
perda de 15%. Se a potência for a efetiva então considere a 
fornecida.
Definições de torneamento
60000
)/(min)./().().(
000.60
...
)(
2mmNkmVmmfmmakVfa
PkWP
ccnpccnp
cc 
/8
Definições de torneamento
vc
fn
ap
nfn = Avanço
(mm/rot.)
 É o movimento da ferramenta em 
relação a peça que gira.
 Esse é um valor importante na 
determinação da qualidade da 
superfície que está sendo usinada e 
para garantir que a formação dos 
cavacos está dentro do alcance da 
geometria da ferramenta.
/9
Definições de torneamento
vc
fn
ap
n
fn = Avanço
(mm/rot.)
Área de trabalho de uma geometria
de pastilha definida por uma ação
quebra-cavacos aceitável para o fn e 
ap
/10
Efeitos da faixa de avanço (fn)
Baixo avanço
• Formação de cavacos em fitas.
• Não econômico, reduz velocidade.
• Melhor qualidade superficial
Alto avanço
• Perda de controle dos cavacos.
• Acabamento superficial insatisfatório.
• Deformação plástica.
• Alto consumo de potência.
• Solda dos cavacos.
• Martelamento dos cavacos.
Peça
Pastilha
/11
Definições de torneamento
vc
fn
ap
n
ap = Profundidade de corte 
(mm)
 É a diferença entre a superfície sem 
usinagem e a usinada.
kr = ângulo de posição 
(graus)
 É a abordagem da aresta de corte 
em relação a peça.
/12
Definições de torneamento
kr = ângulo de posição 
(graus)
 É o ângulo entre a aresta de corte e 
a direção do avanço.
 Além de influenciar a formação de 
cavacos, afeta fatores como a 
direção de forças envolvidas e o 
comprimento da aresta de corte que 
está em contato com o material.
/13
Definições de torneamento
kr = ângulo de posição 
(graus)
 O ângulo de posição pode ser 
selecionado em função da 
acessibilidade e para permitir que a 
ferramenta usine em diversas 
direções de avanço.
 Conferindo versatilidade e 
diminuindo o número de 
ferramentas
/14
Definições de torneamento
vc
fn
ap
n
Dc = Diâmetro da peça
(milímetro)
/15
D2 100 mm Diâmetro = 300 mm (3 x 100)
D1 50 mm Diâmetro = 150 mm (3 x 50)
C =  x diâmetro =  = 3.14 (aprox. = 3)
Cálculo dos dados de corte
Comprimento da Circunferência (C)
D2 = 100 mm D1 = 50 mm
/16
Fornecida vc = 400 m/min
Dc = 100 mm 
vc x 1000
 x Dc
400 x 1000
3.14 x 100
= 1275 rot/min
Cálculo dos dados de corte
n =
n =
RPM (n) da Velocidade de Corte (vc)
/17
Geometria da ferramenta
Geometria da pastilha
• Há uma distinção na geometria da aresta de corte, 
entre geometria positiva e negativa.
PositivoNegativo
Uma pastilha negativa possui ângulo de cunha de 90 graus;
Uma pastilha positiva possui ângulo de cunha menor que 90 graus;
/19
Geometria da ferramenta
Geometria da pastilha
• A pastilha negativa precisa ser inclinada negativamente no porta- ferramenta, 
de forma a prover um ângulo de folga tangencial à peça, enquanto que a 
pastilha positiva possui sua própria folga incorporada.
Geometrias positivas geram menos forças de corte.
/20
Formato e raio de ponta da pastilha
Formato
• Olhando para a ferramenta de cima, a pastilha possui 
formato básico e um raio nos cantos
• Formatos: redondo, com ângulo de ponta, quadrado, 
triângular.
/21
Formato da pastilha
Formato de pastilha 
grande
• Aresta de corte mais robusta.
• Faixas de avanço mais altas.
• Aumento das forças de corte.
• Aumento das vibrações.
Formato de pastilha 
pequena
• Aumento da acessibiliadade.
• Diminuição da vibração.
• Diminuição das forças de corte.
• Aresta de corte mais fraca.
/22
Formato e raio de ponta da pastilha
Raio de ponta
• O raio de ponta (re) é um fator importante em muitas 
operações de torneamento e precisa ser levado em 
consideração, já que a escolha certa afeta a robustez da 
aresta de corte e o acabamento superficial da peça.
Menor: re = 0 ~ 0,2 mm
Maior: re= 2,4 mm
/23
Efeito do raio de ponta
re = 0.2
re = 0.8
re = 1.6
•No torneamento por desbaste, por ser escolhido o maior raio de 
ponta possível para permitir maior robustez, sem causar aumento 
nas tendências de vibrações.
•Um maior raio de ponta permite uma aresta mais robusta, capaz de 
suportar altos avanços.
•Um menor raio de ponta significa uma ponta mais fraca, porém 
capaz de cortes para maiores exigências.
/24
Efeito do raio de ponta
Raio de ponta pequeno 
• Ideal para profundidade de 
corte pequena. 
• Redução de vibrações.
• Quebra da pastilha. 
Raio de ponta grande 
• Faixas de avanço pesado.
• Profundidades do corte grandes. 
• Grande segurança da aresta. 
• Aumento das pressões radiais.
re = 0.2
re = 0.8
re = 1.6
/25
A faixa de ângulos de ponta apresenta propriedades que vão:
-da mais alta robustez, passando por operações de desbaste,
- até ângulos de ponta pontiagudos que tenham maior acessibilidade para 
perfilamento, cópias, etc.
Efeito do raio de ponta
re = 0.2
re = 0.8
re = 1.6
/26
Formato e raio de ponta da pastilha
• Robustez de aresta e acessibilidade de uma pastilha de canto a 
90 graus e uma pastilha a 35 graus.
Comparação do ângulo de ponta (e), comprimento da aresta 
de corte (I), comprimento efetivo da aresta de corte (Ia), ângulo 
de posição apropriado (kr) e profundidade de corte (ap)
/27
Utilize o potencial de
✓ap - para reduzir o número de cortes
✓fn - para melhorar o tempo de corte
✓Vc - para melhor a vida útil da ferramenta
Como os parâmetros de corte afetam a vida útil da 
ferramenta?
/28
O principal objetivo na seleção da Vc deve ser a
obtenção de uma vida econômica da ferramenta,
principalmente porque esta tem maior influência
nos desgastes da ferramenta que o fn e o ap
Como os parâmetros dos dados de 
corte afetam a vida útil da 
ferramenta?ap
fn vc
Vida Vida Vida
/29
Efeitos da velocidade de corte (vc) 
O fator isolado mais determinante da vida útil da ferramenta
Muito baixa
• Aresta postiça.
• Microlascas na aresta.
Muito alta
• Desgaste rápido de flanco.
• Acabamento insatisfatório.
• Processo rápidode formação de 
crateras.
• Deformação plástica.
/30
Efeitos da profundidade de corte 
(ap)
Muito pequena
• Calor excessivo.
• Não econômico – baixa taxa de 
remoção de material
Muito profunda
• Alto consumo de potência.
• Quebra da pastilha.
• Aumento das forças de corte.
/31
Em uma operação de torneamento, o acabamento superficial é uma função do 
raio de ponta e do avanço por rotação.
Um avanço grande gerará tempos de corte menores, mas acabamento 
superficial menor.
Acabamento superficial
fn
er
f
R n
.8
1000.
2
max 
/32
Exigências da ferramenta
Fixação 
 Contato máximo entre a ferramenta e o porta-ferramenta 
(desenho, tolerância dimensional)
 Comprimento de fixação 3 a 4 vezes o diâmetro da barra
(para equilibrar as forças de corte)
 Estabilidade do suporte
/33
CONSIDERE A SEGUINTE APLICACÃO:
- Torneamento externo
- Material da Peça: eixo em aço de baixa liga
- Dimensões: diâm. = 55,4 mm e comp. 90 mm
- Condições médias de usinagem
- Potência da Máquina: 18kW 
Exercício - Torneamento
CARACTERÍSTICAS PASTILHA 1 PASTILHA 2
comprimento de aresta de 
corte 
12 8
raio de quina 0,8 0,8
arestas de corte 4 6
Formato da pastilha b = 80° e Kr = 95° b = 80° e Kr = 95°
ap recomendado 5(0,7 – 7,5)mm 4(0,7 – 5)mm
fn recomendado 0,4(0,2 – 0,5)mm/r 0,35(0,2 – 0,5)mm/r
Vc recomendada 305m/min 325m/min
Material Força Específica 
de corte (N/mm2)
Aço 2000
Aço Inoxidável 2500
Ferro Fundido 1100
50 
mm
30 
mm
Peça final
/34
1. Qual pastilha devo selecionar para o processo? Justifique.
2. Qual deve ser a classe da pastilha selecionada?
3. Quais parâmetros de corte serão utilizados (Vc, fn, ap)?
4. Qual é a rugosidade esperada?
Exercício - Torneamento
vc
fn
ap
n
60000
)/(min)./().().(
)(
2mmNkmVmmfmma
kWP
ccnp
c 
f
m
c
V
l
t 
er
f
R n
.8
1000.
2
max 
/35
Exercício - Torneamento 12,7 mm
Verificação por meio da potência:
kWPc 24
60000
)2000).(305).(4.0).(35.6(
1 
Pastilha1: 2 passes e fn=0,4
kWPc 12
60000
)2000).(305).(2.0).(35.6(
1 
Pastilha1: 2 passes e fn=0,2
Pastilha2: 3 passes e fn=0,35
kWPc 16
60000
)2000).(325).(35.0).(23.4(
2 
Acima do limite 
da máquina
rpmnmmPara m 22447.42 
90 
mm
55 
mm
30 
mm
50 
mm
/36
Exercício - Torneamento 12,7 mm
Verificação por meio do tempo de corte:
rpmnmVemmPara cm 2244min/3057.42 
min223.0
)2244).(2.0(
100
1 ct
nfV nf .
f
m
c
V
l
t 
30 
mm
50 
mm
/37
Exercício - Torneamento 12,7 mm
Verificação por meio do tempo de corte:
rpmnmVemmPara cm 2423min/3257.42 
nfV nf .
min147.0
)2423).(35.0(
150
2 ct
f
m
c
V
l
t 
30 
mm
50 
mm
/38
Exercício - Torneamento
Conclusão:
A pastilha 2 oferece mais arestas (6), usina num menor tempo (0.147min) e 
dentro das limitações da máquina (16kW)
A pastilha selecionada deve pertencer a classe P, que é própria para aços.
Os parâmetros utilizados são:
Vc= 325m/min
fn=0.35mm/r
ap=4.23 mm
30 
mm
50 
mm
/39
Exercício - Torneamento 12,7 mm
Cálculo da rugosidade: 30 
mm
50 
mm
m
r
f
R n 
e
19
8,0.8
1000.35,0
.8
1000. 2
2
max 
/40
Exercíco: Economia de Usinagem
CARACTERÍSTICAS PASTILHA 2
comprimento de aresta de 
corte 
8
raio de quina 0,8
arestas de corte 6
Formato da pastilha b = 80° e Kr = 95°
ap recomendado 4(0,7 – 5)mm
fn recomendado 0,35(0,2 – 0,5)mm/r
Vc recomendada 325m/min
Preço R$ 30,00
Quanto pode custar o disperdício 
de uma aresta de corte?
Situações comuns no chão-de-
fábrica que podem levar a perder 
uma aresta:
✓Ponta escura
✓Saiu faísca
✓Mal armazenamento
✓Troca de turno
✓Time perdeu
/41
Economia de Usinagem
CARACTERÍSTICAS PASTILHA 2
comprimento de aresta de 
corte 
8
raio de quina 0,8
arestas de corte 6
Formato da pastilha b = 80° e Kr = 95°
ap recomendado 4(0,7 – 5)mm
fn recomendado 0,35(0,2 – 0,5)mm/r
Vc recomendada 325m/min
Preço R$ 30,00
Quanto pode custar o disperdício 
de uma aresta de corte?
6 arestas = R$ 30,00
1 aresta = R$ 5,00
Consumo anual = 10.000 pastilhas
Portanto:
1 aresta jogada no lixo significa um desperdício de R$ 50.000 por ano