TM03_Mecanismo_Formacao_Cavaco

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TECNOLOGIA MECÂNICA
Mecanismo da formação do cavaco
Prof. Msc. Ramsés Otto Cunha Lima
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Prof. Msc. Ramsés Otto Cunha Lima
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TÓPICOS DE AULA
Introdução;
Formação do cavaco;
Tipos e formas de cavaco;
Relações entre tipos e formas de cavaco;
Controle do cavaco;
Interface cavaco/ferramenta;
Conclusão;
Referências.
TECNOLOGIA MECÂNICA
Mecanismo da formação do cavaco
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TECNOLOGIA MECÂNICA
Mecanismo da formação do cavaco
Prof. Msc. Ramsés Otto Cunha Lima
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INTRODUÇÃO
A formação do cavaco influencia diversos fatores ligados à usinagem:
Desgaste da ferramenta;
Esforços de corte;
Calor gerado na usinagem;
Penetração do lubrirefrigerante.
Assim, estão envolvidos com o processo de formação do cavaco:
Aspectos econômicos e de qualidade da peça;
Segurança do operador;
Utilização adequada da máquina ferramenta.
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TECNOLOGIA MECÂNICA
Mecanismo da formação do cavaco
Prof. Msc. Ramsés Otto Cunha Lima
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FORMAÇÃO DO CAVACO
O estudo científico da formação de cavacos promove melhor entendimento dos processos de usinagem proporcionando:
Aperfeiçoamento das arestas de corte;
Novos materiais para ferramentas;
Mais tipos de materiais usinados.
O processo envolve altíssimas velocidades de deformação, seguidas de ruptura do material da peça.
Quatro eventos são identificados:
Recalque inicial; 
Deformação e ruptura;
Deslizamento das lamelas;
Saída do cavaco.
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FORMAÇÃO DO CAVACO
Tensões normais, velocidade relativa entre superfícies e temperatura elevadas provocam o surgimento da zona de cisalhamento secundário.
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FORMAÇÃO DO CAVACO
Fenômeno de formação de cavaco é periódico.
Ciclagem das fases do processo para cada lamela de material.
Modelo “baralho de cartas”.
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FORMAÇÃO DO CAVACO
Resumindo...
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FORMAÇÃO DO CAVACO
Modelo simplificado: “Corte Ortogonal”.
Aresta de corte é uma reta normal à direção de corte e à direção de avanço.
Formação do cavaco é considerada “bidimensional”.
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TIPOS DE CAVACOS
Morfologicamente, os cavacos podem ser classificados em três tipos:
 Contínuos Descontínuos Segmentados
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TIPOS DE CAVACOS
Cavacos contínuos:
Usinagem de materiais dúcteis;
Material cisalha com grandes deformações e permanece homogêneo, sem fragmentação;
Lamelas justapostas numa disposição contínua;
As deformações não levam a encruamentos acentuados;
Indesejáveis (acidentes, má qualidade superficial).
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TIPOS DE CAVACOS
Cavacos descontínuos:
Usinagem de materiais frágeis;
Fragmentos arrancados de peças usinadas
Fluxo não contínuo do material
Completa desintegração do cavaco
Baixas velocidades de corte, ângulo de saída pequeno e grandes avanços;
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TIPOS DE CAVACOS
Cavacos segmentados:
Apresenta-se constituído de lamelas justapostas bem distintas.
Levemente deformados no plano de cisalhamento e novamente soldados. 
Serrilhado nas bordas o difere do cavaco contínuo.
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TIPOS DE CAVACOS
Comparando...
 Contínuos Segmentados Descontínuos
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TIPOS DE CAVACOS
Comparando...
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FORMAS DE CAVACOS
Segundo a norma ISSO 3685 (1993)...
fragmentado
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FORMAS DE CAVACOS
O material da peça é o que mais influencia a forma e o tipo dos cavacos. 
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FORMAS DE CAVACOS
↑ velocidade de corte, ↓ avanço, ou ↑ ângulo de saída tendem a produzir cavacos em fitas.
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RELAÇÃO ENTRE TIPOS E FORMAS DE CAVACOS
O avanço (f) é o parâmetro que mais influencia a forma do cavaco, seguido da profundidade de corte (ap).
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RELAÇÃO ENTRE TIPOS E FORMAS DE CAVACOS
Cavacos contínuos, parcialmente contínuos ou segmentados podem ser produzidos em qualquer forma de cavaco.
Cavacos do tipo descontínuo só podem ser classificados sob forma de lascas ou em pedaços.
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RELAÇÃO ENTRE TIPOS E FORMAS DE CAVACOS
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RELAÇÃO ENTRE TIPOS E FORMAS DE CAVACOS
Cavacos longos:
Indesejáveis;
Oferecem risco ao operador;
Obstruem o local de trabalho;
 Podem danificar tanto a ferramenta quanto prejudicar o acabamento da peça;
Dificultam o manuseio e armazenagem;
Causam aumento da força de corte e da temperatura com consequência redução da vida da ferramenta.
Cavacos curtos:
Ocupam pouco volume;
Não obstruem o local de trabalho;
São removidos facilmente. 
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CONTROLE DO CAVACO
Em situações como:
Operações de corte contínuo de materiais dúcteis;
Ferramentas mais resistentes permitem o uso de altas velocidades de corte;
Sistemas automatizados com mínima supervisão humana.
É importante poder controlar a forma do cavaco...
Variações na velocidade de avanço;
Fluido de corte em alta pressão em local estratégico;
Quebra-cavacos.
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CONTROLE DO CAVACO
Os quebra-cavacos são a forma mais efetiva e comum utilizada para o controle do cavaco:
a) Quebra-cavaco fixado mecanicamente; 
b) Quebra-cavaco usinado diretamente na ferramenta; 
c) Quebra-cavaco em pastilha sinterizada.
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CONTROLE DO CAVACO
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INTERFACE CAVACO / FERRAMENTA
O movimento do cavaco sobre a superfície de saída da ferramenta tem influências marcantes no processo de usinagem e afetam a vida da ferramenta:
Força de usinagem;
Calor gerado / temperatura de corte;
Mecanismos de desgaste.
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INTERFACE CAVACO / FERRAMENTA
Atrito no corte dos metais:
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INTERFACE CAVACO / FERRAMENTA
Atrito no corte dos metais:
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INTERFACE CAVACO / FERRAMENTA
Zona de Aderência: 
Alta taxa de
compressão, o contato cavaco ferramenta é total;
Para grandes zonas de aderência, temos maior temperatura de corte e força de usinagem.
Zona de Escorregamento: 
Contato intermitente, nos picos das irregularidades das duas superfícies em contato.
Zona de Fluxo: 
Zona de cisalhamento intenso;
A velocidade do cavaco aumenta à medida que nos afastamos da zona de aderência;
A velocidade de saída do cavaco se estabiliza após a zona de fluxo;
A zona de fluxo pode medir de 0,01 a 0,08 mm (em média) de espessura.
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INTERFACE CAVACO / FERRAMENTA
Aresta Postiça de Corte (APC)
Adesão de material sobre a face da ferramenta;
Material da peça altamente encruado que caldeia na face da ferramenta e assume função de corte.
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CONCLUSÃO
Fatores de influência na formação dos cavacos.