Trabalho de Manufatura Mecânica (OFICIAL 14 09 2016).doc

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INSTITUIÇÃO DE ENSINO FACULDADE ANHANGUERA
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO - 6ºAN
	NOME:
	RA:
	DENISE SILVA DE SANTANA
	8409146027
	DONIZETI CARRILHO BUENO
	8070835974
	EMERSON EUZÉBIO VIEIRA
	8072855944
	GLESITON RODRIGUES S. OLIVEIRA
	8094918337
	REINALDO RAMOS DE SOUZA
	8403991972
	VICTOR GOTOLA WANDEUR
	8497227337
ATIVIDADE DE MANUFATURA MECÂNICA DE USINAGEM
SÃO BERNARDO DO CAMPO
14/09/2016
INSTITUIÇÃO DE ENSINO FACULDADE ANHANGUERA
NOME: 					RA:
DENISE SILVA DE SANTANA					8409146027
DONIZETI CARRILHO BUENO					8070835974	
EMERSON EUZÉBIO VIEIRA					8072855944
GLESITON RODRIGUES S. OLIVEIRA				8094918337
REINALDO RAMOS DE SOUZA					8403991972
VICTOR GOTOLA WANDEUR					8497227337
ATIVIDADE DE MANUFATURA MECÂNICA DE USINAGEM
 Atividade de Manufatura Mecânica de Usinagem do curso de Engenharia de Produção, 6º semestre abordando o tema: “Desgaste e Avarias de Ferramenta de Corte” sob a orientação do Professor Marco Antônio.
SÃO BERNARDO DO CAMPO
14/09/2016
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
Nesta atividade de Manufatura Mecânica de Usinagem, abordaremos o tema: “Desgaste e Avarias de Ferramenta de Corte” no qual à nós foi proposto. 
O desgaste é a deterioração da ferramenta de uma forma lenta e progressiva que em proporções elevadas podem comprometer a qualidade do processo de corte. O desgaste ocorre tanto na superfície de saída quanto nas superfícies de folga da ferramenta, se desenvolvendo nos cortes contínuos e interrompidos.
As avarias, acontecem de maneira repentina e inesperada. É quando ocorre um risco, lascamento, trinca ou quebra. São mais comuns nos processos de corte interrompido, onde as ferramentas estão submetidas à exigências extremas, principalmente em relação a choques térmicos e mecânicos. É a deformação plástica da aresta de corte, quando aplicadas altas pressões mais altas temperaturas na ponta da ferramenta. Provocam deficiência no controle de cavacos e deterioração do acabamento superficial. Seu crescimento pode resultar na quebra da aresta de corte.
Vejamos a seguir formas e estruturas capazes de ocasionar avarias e desgastes da ferramenta. 
	
RESUMO
É considerado como parâmetro de usinagem, a velocidade do corte, cujo significado é a velocidade periférica da ponta da ferramenta na peça. Outro parâmetro é o avanço, que constitui no deslocamento que a ferramenta de corte ou a peça faz em uma volta da peça ou da ferramenta. Por fim, a profundidade de corte também é considerada como parâmetro. É a profundidade ou largura de penetração medida no plano de trabalho numa direção perpendicular à direção de avanço. Algumas ferramentas utilizadas no fresamento recebem tipos diferentes de revestimentos, pois tendem a proteger a ferramenta contra o desgaste direto, diminuem o atrito entre a ferramenta e a peça, possibilitam maiores valores para velocidade de corte e uma redução na força de corte (KARAGOS et. al., 1996). A utilização do fluido está sendo muito utilizada na indústria, principalmente no processo de fresamento, pois tende a facilitar a operação do corte. Os fluidos são utilizados com função de refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da usinagem. Isto pode acarretar uma melhor qualidade de superfície da peça, aumentar a produção, reduzir o custo de usinagem através do entendimento mais global do processo de desgaste da ferramenta que opera sob diferentes condições de usinagem (LIN et. al., 2001).
DESENVOLVIMENTO
3.1- Desgaste da ferramenta de corte. 
O desgaste de uma ferramenta é considerado como uma perda contínua e microscópica de partículas da ferramenta devido à ação do corte (DINIZ; MARCONDES; COPPINI; et. al., 2000). São considerados como problemas críticos na usinagem, pois prejudica a produção e diminui a qualidade final do produto. Considera-se que esta ferramenta tenha uma vida útil que é definida como sendo o tempo em que a mesma trabalha efetivamente, sem perder o corte ou até que se atinja o critério de fim de vida (ISO 8688 -1). O percurso de corte estabelecido através da vida da ferramenta (t) em minutos pode ser expresso pela equação: eq.(01) Vc = Velocidade de corte Lc = Percurso de corte O percurso de avanço para uma vida da ferramenta pode ser expresso: (DINIZ et al. 2001) eq.(02) = número de rotações em rpm = tempo = avanço em mm/rot. O desgaste pode ser avaliado através de métodos diretos, nos quais se mede a geometria da ferramenta através de inspeção visual, utilizando lupas, e inspeção ótica, utilizando microscópios. Nos métodos indiretos, utiliza-se a aquisição de valores medidos como aumento das vibrações, aumento do ruído, piora da qualidade superficial da peça e aumento de forças na usinagem. Por maior que seja a dureza e a resistência ao desgaste das ferramentas de corte e por menor que seja a resistência mecânica da peça de trabalho, a ferramenta sofrerá um processo de destruição que, mais cedo ou mais tarde, exigirá sua substituição (MACHADO et al.1999).
3.2- Tipos de desgaste
De acordo com a norma ISO 3585, desgastes nas ferramentas de corte de aço rápido, metal duro e cerâmica são quantificados utilizando-se os parâmetros: KT = 0,06 + 0,3 f, onde f é avanço em mm/rev, VBB= 0,3 mm, VB Max = 0,6mm como critério de vida da ferramenta. 
Durante o processo de usinagem dos metais, ocorre o contato físico da ferramenta com a peça e o contato do cavaco com a ferramenta, em um determinado meio e condições dinâmicas de corte. Isto consequentemente acarretará mudanças na geometria e na forma original da aresta de corte da ferramenta, devido à ocorrência de desgaste progressivo. 
Outro desgaste encontrado está localizado na superfície de folga da ferramenta, pois este apresenta perda neste ângulo de folga durante a usinagem, tendo um maior contato com a peça, aumentando assim seu atrito. Isto faz com que a peça perca suas características dimensionais e piore no seu acabamento superficial. Este desgaste é considerado o mais comum no fresamento sendo como processo definidor da falha de uma ferramenta (DINIZ et. al., 2000). (Figura 8) - Desgaste de flanco na superfície de saída.
ANEXOS
4.1- Anexo 1:
DESGASTE DE FLANCO:
CAUSA:
Velocidade de corte muito alta
Classe muito tenaz Resistência ao desgaste insuficiente
Falta de refrigeração.
SOLUÇÃO:
Reduza a velocidade de corte
Selecione uma classe mais adequada de acordo com a exigência por tenacidade ou resistência ao desgaste.
Adicione refrigeração​
Tipo de desgaste preferido em todas as aplicações.
Proporciona vida útil da ferramenta previsível e estável.
4.2- Anexo 2:
Desgaste Tipo Entalhe:
CAUSA:
Materiais pastosos e/ou endurecidos por trabalho
Uso de ângulo de posição 
A geometria é muito negativa
SOLUÇÃO:
Selecione uma aresta viva 
Diminua o ângulo de posição
Selecione uma classe com cobertura CVD, ex. 4325 (para maior resistência ao desgaste). ​
4.3- Anexo 3:
Craterização:
CAUSA:
Velocidade de corte e/ou avanço muito alto
Classe muito tenaz
Quebra-cavacos muito estreito
SOLUÇÃO:
Reduza a velocidade de corte ou o avanço
Selecione uma classe mais resistente ao desgaste
Selecione uma geometria mais aberta/positiva. ​
4.4- Anexo 4:
Deformação plástica, depressão/impressão
CAUSA:
Carga de cal
or e pressão altas, temperatura de corte muito alta
Classe muito tenaz
Falta de refrigeração
SOLUÇÃO:
Diminua a carga de calor e pressão reduzindo a velocidade de corte e/ou avanço
Se houver depressão da aresta, reduza o avanço primeiro
Se houver depressão do flanco, reduza a velocidade primeiro
Selecione uma classe mais resistente ao desgaste/calor
Selecione uma geometria mais aberta/positiva
Melhore a refrigeração.
Depressão:
 Impressão
4.5- Anexo 5:
Aresta postiça (B.U.E):CAUSA:
Temperatura de corte muito baixa
Solda do cavaco na pastilha
Material pastoso
Geometria muito negativa
SOLUÇÃO:
Aumente a temperatura de corte aumentando a velocidade ou o avanço
Selecione uma classe com cobertura PVD, ex. 1125 (menos arestas postiças nas coberturas PVD)
Selecione uma geometria mais positiva.
4.6- Anexo 6:
Lascamento fora da zona de corte:
CAUSA:
Entupimento de cavacos devido à usinagem de encontro a cantos a 90 graus
Os cavacos são desviados contra a aresta de corte
Direção do avanço ou avanço não otimizados
SOLUÇÃO:
Mude o percurso da operação (para evitar ir de encontro a cantos a 90°)
Mude o avanço
Mude para uma classe PVD, ex. 1125
Selecione uma geometria de pastilha que altere o fluxo dos cavacos.
4.7- Anexo 7:
Lascamento na aresta:
CAUSA:
Condições instáveis
Classe muito dura/quebradiça
SOLUÇÃO:
Torne as condições da máquina mais estáveis
Selecione uma classe mais tenaz
Selecione uma geometria mais robusta
4.8- Anexo 8:
Fissuras térmicas:
CAUSA:
Temperaturas variadas na aresta de corte
Refrigeração e cortes intermitentes
A classe é sensível a variações de temperatura
SOLUÇÃO:
Desligue a refrigeração ou aplique refrigeração constante para obter um nível de temperatura uniforme
Reduza a velocidade de corte
4.9- Anexo 9
Quebra:
CAUSA:
Desgaste excessivo
Classe muito tenaz (deformação e quebra)
Classe muito dura
SOLUÇÃO:
Usine em operações mais curtas (tempo em corte): verifique como o desgaste começa e qual o tipo de desgaste dominante
Altere os dados de corte
Selecione uma pastilha/geometria mais adequada
4.10- Anexo 10
Fratura em camadas - cerâmica:
CAUSA:
Pressão da ferramenta excessiva. ​
SOLUÇÃO:
Reduza o avanço. ​
Selecione uma classe mais tenaz.
Selecione uma pastilha com chanfro
menor ou use outra geometria para mudar a direção da força de corte.
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
5.1- Considerações Denise Silva:
Aprendi neste trabalho que o desgaste de ferramenta ocorre por vários fatores, principalmente em ferramentas resistentes ao cisalhamento (corte), e assim ocorre uma perda continua minúscula partícula devido a ação do corte, levando a enormes perdas de materiais prejudicando a produção, tornando assim uma péssima qualidade no produto final. 
Baseando-se na norma ISO 3585, que fala sobre os desgastes que ocorrem nas ferramentas de corte.
Os parâmetros de cortes devem ser sempre observados através de inspeção visual para que seja medida a sua geometria utilizando de lupas e inspeção ótica através de: Microscópio para que haja um controle de vida útil de uma ferramenta para que não se tenha perda de seu corte.
Os desgastes nas ferramentas ocorrem quando o contato direto com a peça e o cavaco direto com a ferramenta modificando assim a sua geometria e também quando houver a folga da ferramenta ocorrendo assim esse desgaste durante a usinagem da peça.
5.2- Considerações Donizeti Carrilho:
Este trabalho apresenta uma revisão dos principais e mais importantes temas relacionados a Avarias e Desgastes de Ferramentas de Corte na usinagem por fresamento, onde o desgaste e a degradação da ferramenta de alguma forma lenta e progressiva que em proporções elevadas e podem afetar a qualidade do processo de corte.  A escolha correta das ferramentas de corte e dos parâmetros de usinagem não é apenas uma questão de acompanhamento da tecnologia, mas sim uma necessidade, devido ao aumento da demanda e da redução de custo do processo com garantia da qualidade dos produtos. Um ponto importante é considerar como parâmetro de usinagem a velocidade do corte, cujo significado é a velocidade periférica da ponta da ferramenta na peça. Outro parâmetro é o avanço, que constitui no deslocamento que a ferramenta de corte ou a peça faz em uma volta da peça ou da ferramenta. A utilização do fluido está em alta nas indústrias, principalmente no processo de fresamento, pois tendência é facilitar a operação do corte. Os fluidos são utilizados com função de refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da usinagem. Ocasionando uma melhora da qualidade de superfície da peça, aumentando a produção e diminuindo o custo de usinagem.
5.3- Considerações Emerson Eusébio:
A vida de uma ferramenta é afetada por mudanças que a mesma sofre durante a operação de corte. Essas mudanças ocorrem devido aos elevados patamares de temperaturas que surgem na ferramenta de corte e que provocam alterações nas propriedades mecânicas da ferramenta. Em virtude de tais alterações, a ferramenta de corte sofre avarias diversas e se desgasta. Como resultado deste desgaste, a ferramenta de corte não consegue manter seu desempenho e critérios. Há diversos mecanismos de desgaste que podem agir na ferramenta de corte, que podem ser de origem térmica, parâmetros inadequados de corte, tipo de corte (corte interrompido ou não) entre outros. E cada um desses mecanismos provoca um tipo de desgaste.Com essa pesquisa conseguimos entender a diferença entre avarias e desgaste de ferramenta e entender o quanto os processos físicos e químicos influenciam para obter um melhor resultado e diminuir o desgaste e avarias de ferramentas.
5.4- Considerações Glesiton Rodrigues:
A cada dia que passa os processos envolvendo ferramentas em geral, estão melhorando cada vez mais, principalmente no quesito de tecnologia visando um melhor desempenho, produtividade, otimização de processo e o principal, redução de custo, mas não adianta você ter no caso, uma ferramenta de corte incrível, porem com uma vida útil deplorável.
Mas para que isto não ocorra, existem estudos que ajudam a minimizar as perdas e maximizar a produção, tendo em vista sempre a qualidade final do produto.
Em alguns casos, o desgaste da ferramenta, acontecem de forma natural, outras vezes com o “mal” uso e falta de manutenção da ferramenta como os desgastes de: Flanco, ou seja, falta de refrigeração; Craterização, alta velocidade de corte ou avanço alto.
5.5- Considerações Reinaldo Ramos:
A minha consideração para esta pesquisa da matéria de Manufatura Mecânica de Usinagem do curso de Engenharia de Produção, sob o tema: “Desgaste e Avarias de Ferramenta de Corte”, me faz pensar em vários tipos de conceitos e regras para pouparmos o ferramental e as peças através de cuidados que em até alguns casos chegam a ser simples. 
Citarei alguns exemplos que ao longo dos meus 18 anos de carreira em chão de fábrica de indústrias metalúrgicas me fizeram um profissional melhor, por ter aprendido que em operações de furação (tanto em furadeiras de bancada, coluna e radiais, como em centros de usinagem e em tornos), há um detalhe que se passar desapercebido pelo preparador pode causar prejuízos à companhia. Este detalhe, é o ângulo correto da afiação da broca que pode fazê-la superaquecer e a se fundir com o material a ser usinado mesmo que haja constante refrigeração. Os ângulos são determinados por padrões e normas técnicas e devem ser seguidos rigorosamente: A ponta das brocas deverão estar afiadas em 150º para aço duro, 125º para aço tratado ou forjado, 100º para cobre e alumínio, 90º para ferro fundido macio e ligas leves, 60º para baquelite, fibras e madeira. Outro detalhe em que se deve prestar muita atenção é no formato e cor dos cavacos durante a usinagem, pois eles podem indicar a falta de fluidos refrigerantes e também podem indicar que a broca está precisando de nova afiação.
5.6- Considerações Victor Gotola:
Neste trabalho, foi relatado o desgaste da ferramenta e a deterioração da ferramenta, aonde a ferramenta pode colocar em risco o processo produtivo de uma empresa, comprometendo o processo de corte ao longo da produção da peça e a qualidade final do produto, para que não ocorra este desgaste, a velocidade de corte não pode ficar muito alta, precisater uma velocidade adequada para o produto e adicionar um fluido de refrigeração, chamado óleo refrigerante sintético.
Este óleo aumenta a vida útil do ferramental, impede o empastamento de rebolos, menos arraste de cavacos, não resseca as borrachas das máquinas, entre outros benefícios. Concluindo, o desgaste de ferramenta e muito importante para uma empresa, pois prejudica muito o processo e qualidade do produto final. 
Referências Bibliográficas:
Ferraresi, Dino - Fundamentos da Usinagem dos Metais – Blucher
I.S.B.N. 8521202571
Capítulo 8
Sandvik Coromant: http://www.sandvik.coromant.com/pt-pt/pages/default.aspx