USINAGEM

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Tecnologia da Usinagem
Parte 3
Formas de Cavacos
Usinagem com Ferramentas de Geometria Definida
Elaboração: M.Eng.Mec. Walmir Markus
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 Variam em função do avanço, profundidade de corte, velocidade de corte, 
geometria da ferramenta, material da peça, fluido de corte, etc;
 Formas dos Cavacos
• Fitas retas
• Fitas retorcidas
• Fitas helicoidais
• Fitas espiraladas
• Em vírgula
 Tipos de Cavacos
• Contínuos
• Lamelas
• Cisalhados
• Arrancados
Formas de Cavacos
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Formas de Cavacos – Desejáveis e Indesejáveis 
Tipos de Cavacos
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 Cavaco Contínuo :
• Mecanismo de Formação: o cavaco é formado continuamente, devido a ductilidade 
do material e a alta velocidade de corte.
• Acabamento Superficial: como a força de corte varia muito pouco devido a 
contínua formação do cavaco, a qualidade superficial é muita boa.
Tipos de Cavacos
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 Cavaco Cisalhado :
• Mecanismo de Formação: o material fissura no ponto mais solicitado. Ocorre 
ruptura parcial ou total do cavaco. A soldagem dos diversos pedaços (de cavaco) é 
devida a alta pressão e temperatura desenvolvida na região. O que difere um 
cavaco cisalhado de um contínuo (aparentemente), é que somente o primeiro 
apresenta um serilhado nas bordas.
• Acabamento Superficial: a qualidade superficial é inferior a obtida com cavaco 
contínuo, devido a variação da força de corte. Tal força cresce com a formação 
do cavaco e diminui bruscamente com sua ruptura, gerando fortes vibrações que 
resultam numa superfície com ondulosidade.
Tipos de Cavacos
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 Cavaco Arrancado :
• Mecanismo de Formação: este cavaco é produzido na usinagem de materiais 
frágeis como o ferro fundido. O cavaco rompe em pequenos segmentos devido a 
presença de grafita, produzindo uma descontinuidade na microestrutura.
• Acabamento Superficial: devido a descontinuidade na microestrutura produzida 
pela grafita ( no caso do FoFo), o cavaco rompe em forma de concha gerando uma 
superfície com qualidade superficial inferior.
Tipos e Formas de Cavacos
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Exemplos de Formas de Cavacos
Tipos e Formas de Cavacos
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 Fatores de Influência :
• Quebra-cavaco
• Peça
• Fluido de corte
• Máquina ferramenta
• Condições de corte
• Material da ferramenta
• Geometria da ferramenta
Avarias e Desgaste das Ferramentas de Corte
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 Formas :
• É como o fenômeno de desgaste se apresenta na ferramenta.
Formas de avarias e desgaste nas ferramentas de corte 
Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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 Lascamento :
• É resultante da quebra de pequenos fragmentos do gume durante a 
operação de corte;
• São causas do lascamento o limite de resistência do material da ferramenta 
excedido em áreas localizadas devido a vibrações, a variações 
microestruturais na peça ou à quebra do gume postiço;
• Forças de corte excessivas muitas vezes levam a micro e macrolascamentos 
do gume ou da quina, principalmente quando os ângulos de cunha ou de quina 
da ferramenta são muito pequenos.
 Fissuras transversais (trincas), longitudinais ou em forma de pente :
• Em cortes interrompidos, o gume da ferramenta é submetido a solicitações 
térmicas e mecânicas alternadas. Estas solicitações alternadas em conjunto 
com as tensões de tração residuais na superfície de ferramenta, durante o 
ciclo de resfriamento, podem levar ao surgimento de fissuras transversais e 
longitudinais ao gume, principalmente em materiais de ferramenta com 
pouca tenacidade.
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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Figura representativa de lascamento de grãos 
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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 Deformação plástica do gume :
• Um efeito secundário da velocidade de corte é o aumento da temperatura, o 
que favorece a deformação plástica do gume. Nessas condições, o ligante 
das ferramentas de metal-duro pode amolecer ou deformar-se, causando um 
efeito de abaulamento. Tal efeito pode gerar, além de quebra, um maior 
desgaste do flanco e lascamento do revestimento.
 Desgaste de entalhe:
• Ocorre na região de interface entre o contato peça/ferramenta/cavaco, no 
lado exposto da superfície de corte;
• A formação do entalhe é resultado da ação das rebarbas produzidas nas 
bordas do cavaco, as quais apresentam uma taxa de encruamento maior que 
na parte central do cavaco, tornando-se uma região com dureza mais 
elevada, envolvendo um mecanismo de aderência e arrancamento;
• Na região de formação de entalhe a ferramenta de corte também é 
submetida à ação oxidante da atmosfera. O aumento progressivo do entalhe 
pode levar à quebra da ferramenta de corte, bem como a um pior 
acabamento superficial.
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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 Desgaste de flanco e cratera :
• As formas de desgaste mais regulares e previsíveis são o desgaste de flanco 
e de cratera. Em decorrência disto, procura-se estabelecer condições de 
corte onde estas formas de desgastes, principalmente o desgaste de flanco, 
são dominantes sobre o fim de vida da ferramenta de corte;
• No flanco da ferramenta, onde ocorre o desgaste de flanco, são medidas a 
largura média do desgaste VB e a largura máxima da marca de desgaste 
VBmáx. Nem sempre a marca de desgaste é muito nítida, devido a mudanças 
de cor ou oxidações que ocorrem no flanco. Além disso, a presença eventual 
de entalhes dificulta a interpretação precisa da marca de desgaste de 
flanco.
 Remoção mecânica :
• Remoção de partículas da ferramenta devido à influência de forças 
externas;
• É provocada principalmente por partículas duras no material da peça 
(óxidos, carbonetos, etc).
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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 Desgaste decorrente de caldeamentos :
• Decorrente da ruptura de microcaldeamentos na face da ferramenta, 
formados devido a forças elevadas ou interação de superfícies de contato;
• Observado mais acentuadamente em superfícies ásperas da face ou quando 
há distúrbios no fluxo do material;
• Ocorre mais intensamente para velocidades de corte baixas (gume postiço).
 Gume postiço :
• Camadas altamente encruadas de material usinado que caldeiam na face da 
ferramenta e assumem funções da mesma;
• Afeta a qualidade superficial da peça;
• Existência de gume postiço faz com que o desgaste de cratera seja muitopequeno.
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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Formas de desgastes e grandezas a serem medidas na cunha de corte 
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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Formas de desgastes de flanco – Imagem MEV 
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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Formas de desgastes de flanco – Imagem MEV 
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Formas de Avarias e Desgaste das Ferramentas
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Formas de desgastes de flanco – Imagem MEV 
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Mecanismos de Desgaste
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 Mecanismos :
• São os fenômenos que agem na ferramenta, causadores do desgaste.
Causas dos desgastes na usinagem
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Mecanismos de Desgaste
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 Adesão :
• Para ocorrer a adesão é necessário que haja afinidade entre o material da 
peça e o material da ferramenta;
• A temperatura, o tempo e a pressão de contato devem estar situados em 
uma faixa de valores adequados;
• Para materiais que apresentam um encruamento acentuado, a adesão pode 
levar à formação do gume postiço.
 Abrasão Mecânica :
• Ocorre devido ao atrito entre a peça e a ferramenta e será mais intensa 
conforme a presença de partículas duras no material da peça;
• O cisalhamento de partes do gume postiço e sua extrusão pela interface 
superfície de corte/flanco levam a um desgaste mais acentuado.
 Deformação Plástica :
• O gume é deformado plasticamente se a ferramenta dispõe de uma 
resistência à deformação muito pequena, mas tem uma suficiente 
tenacidade.
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Mecanismos de Desgaste
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 Difusão :
• No estado sólido, consiste na transferência de átomos pertencentes à rede 
cristalina de um material para a rede cristalina de outro material, 
constituídos de elementos que apresentam afinidade entre si. Quanto maior 
for a afinidade, a temperatura de contato, o tempo de contato e o nível de 
agitação atômica, maior será a atividade de difusão entre a ferramenta e o 
cavaco.
 Oxidação :
• Após o corte do material, muitas vezes são observadas cores de 
revenimento na região de contato entre o cavaco e a ferramenta, que são 
provocadas pela oxidação da ferramenta. Esta só ocorre se a temperatura 
for suficientemente elevada e se houver a presença de oxigênio na região 
aquecida;
• Na usinagem do aço com ferramenta de metal-duro, para temperaturas de 
corte acima de 8000C, o mecanismo de oxidação ocorre de forma mais 
intensa.
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Formas de Desgaste, Efeitos, Causas e Soluções
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Vida da Ferramenta de Corte
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 Vida :
• Denomina-se vida de uma ferramenta o tempo que a mesma trabalha 
efetivamente (deduzido os tempos passivos), até perder a sua capacidade de 
corte, dentro de um critério previamente estabelecido.
c
k CvT
c

Onde:
T - vida da ferramenta em [min];
Vc - velocidade de corte em [m/min];
Cv - vida para vc = 1 m/min [constante];
k - coeficiente angular da curva de vida.
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Vida da Ferramenta de Corte
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 Critérios de fim de vida
• Falha completa da ferramenta ( rompimento catastrófico excessivas)
• Falha preliminar da ferramenta
• Desgaste de flanco (VB) ou de cratera (KT)
• Vibrações ( monitoramento )
• Acabamento superficial ruim
• Rebarbas
• Alterações nos cavacos
• Alterações nas dimensões de corte
• Alterações nas forças de usinagem ( monitoramento )
• Aumento nas temperaturas
• Ouvido