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ENG03386 – Fabricação Auxiliada 
por Computador 
Heraldo Amorim 
Processos de Usinagem 
USINAGEM 
Processos de Fabricação por 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Torneamento 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Tornos 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Furação 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Fresamento 
Fresamento 
frontal ou de topo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Fresamento 
Periférico ou tangencial 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Fresadoras 
Fresadora vertical Fresadora horizontal 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Fresadoras 
Fresadora 6 eixos Fresadora CNC 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Processos não-convencionais 
 Eletroerosão 
 Plasma 
 Laser 
 Feixe de Elétrons 
 Química 
 Eletroquímica 
 Hidrodinâmica 
 Ultra-som 
TORNEAMENTO 
Processos de Fabricação por Usinagem 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Movimentos em Usinagem 
 Movimentos ativos – remoção de material 
– Movimento de corte – movimento relativo entre a 
ferramenta e a peça que, na falta do movimento de 
avanço, provoca a remoção de material em uma única 
rotação. 
– Movimento de avanço – movimento que, em conjunto com 
o movimento de corte, possibilita remoção contínua de 
cavaco, durante mais de uma rotação. 
– Movimento efetivo de corte – movimento efetivo entre a 
ferramenta e a peça. No caso de avanço contínuo, é a 
resultante dos movimentos de avanço e de corte. Se o 
avanço é intermitente, o movimento efetivo é o próprio 
movimento de corte. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Movimentos Ativos 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Movimentos em Usinagem 
 Movimentos passivos – sem remoção de material 
– Movimento de ajuste – movimento que determina a quantidade 
de material a ser retirada. Não ocorre em processos onde a 
espessura de material a ser removida é dada pela geometria da 
ferramenta (sangramento, furação, brochamento). 
– Movimento de correção – é empregado para compensar 
alterações no posicionamento relativo entre ferramenta e peça 
devidas, entre outras coisas, ao desgaste da ferramenta, 
variações térmicas e deformações plásticas que ocorrem 
durante a usinagem. 
– Movimento de aproximação – aproxima a ferramenta da peça 
antes de iniciada a usinagem. 
– Movimento de afastamento – afasta a ferramenta da peça após 
a usinagem. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Torneamento 
 Operação de usinagem mais comumente empregada 
em trabalhos de corte de metal. 
 
 Parâmetros de processo: 
f – Avanço [mm/rev] 
ap – Profundidade de corte [mm] 
n – Rotação do eixo árvore [rpm] 
Vc – Velocidade de corte [m/min] 
Vf – Velocidade de avanço [mm/min] 
Q – Taxa de remoção de material [cm3/min] 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Torneamento 
 Operação de usinagem mais comumente empregada 
em trabalhos de corte de metal. 
 
 
Fonte: Sandvik 
m/min][
1000
.. nD
Vc


[mm/min].nfV f 
min]/[.. 3cmafVQ pc
Parâmetros de processo: 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Superfícies definidas sobre a peça 
• Superfície a usinar. 
• Superfície em usinagem ou 
transitória 
– superfície em usinagem 
principal e secundária. 
• Superfície usinada. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Geometria da Ferramenta de Corte 
Cabo ou haste 
 
Superfície de saída ou face (A) 
 
Superfície de folga ou flanco (A) 
 
Superfície secundária de folga ou 
flanco secundário (A’) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Geometria da Ferramenta de Corte 
Cunha de corte – formada pelas 
superfícies de saída e de folga 
 
Arestas de corte ou gumes – arestas da 
cunha de corte, nas quais ocorre a 
interface ferramenta-peça: 
 
– Aresta principal de corte ou 
gume principal (S) 
– Aresta secundária de corte ou 
gume secundário (S’) 
– Ponta de corte ou quina 
– Raio de ponta ou raio de quina 
(r) 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Bit de aço rápido Inserto de metal duro 
Geometria da Ferramenta de Corte 
Comparação entre ferramentas de barra (bits) e insertos 
intercambiáveis 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
PLANOS – SISTEMA DE REFERÊNCIA DA 
FERRAMENTA 
• Plano de referência da 
ferramenta (Pr) – plano 
perpendicular à direção 
admitida de corte, que 
passa no ponto 
escolhido de corte; 
paralelo ou 
perpendicular a algum 
plano ou eixo da 
ferramenta 
Adaptado de Ferraresi, 1970 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
PLANOS – SISTEMA DE REFERÊNCIA DA 
FERRAMENTA 
• Plano de corte da 
ferramenta (Ps) – plano 
perpendicular ao plano 
de referência contém ou 
tangencia a aresta de 
corte da ferramenta 
Adaptado de Ferraresi, 1970 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
PLANOS – SISTEMA DE REFERÊNCIA DA 
FERRAMENTA 
• Plano ortogonal da 
ferramenta (Po) – plano 
ortogonal aos planos de 
referência e de corte da 
ferramenta; 
Adaptado de Ferraresi, 1970 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
PLANOS – SISTEMA DE REFERÊNCIA DA 
FERRAMENTA 
• Plano admitido de trabalho 
(Pf) – Plano perpendicular 
ao plano de referência da 
ferramenta, definido pelas 
direções de f e Vc 
• Plano normal à aresta de 
corte (Pn) – plano 
perpendicular ao plano de 
corte e à aresta da 
ferramenta. Quando s = 0, 
Pn = Po 
• Plano perpendicular aos 
planos de referência e 
admitido de trabalho 
Adaptado de Ferraresi, 1970 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
SISTEMA EFETIVO DA FERRAMENTA 
• Sofre rotação em relação ao sistema de 
referência da ferramenta. No sistema efetivo, 
o plano de referência efetivo é perpendicular 
à direção efetiva de corte. Desse modo, o 
ângulo entre os dois sistemas é igual a . 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano de ReferênciaÂngulo de posição da 
ferramenta (r) – ângulo 
entre o plano de corte (Ps) e 
o plano de trabalho (Pf); 
 
 Controla o comprimento 
atuante na aresta de corte 
da ferramenta. Abaixo de 
90º, promove melhor 
distribuição de tensões na 
entrada e saída da 
ferramenta e produz uma 
força passiva da 
ferramenta. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano de Referência 
 
r pequeno – cavaco finos, maior comprimento da aresta 
em contato com o material. Causa o aumento da força de 
corte, podendo causar vibrações e prejudicar o acabamento 
da peça 
r grande – entrada e saída da ferramenta abrupta. 
Necessário para a usinagem de superfícies perpendiculares 
ao eixo da peça e na usinagem de peças esbeltas, para 
evitar “flambagem” 
Valores típicos para desbaste variam entre 30° e 60°. Para 
perfilamento, podem ser maiores que 90° 
 
 
 
 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano de Referência 
• ângulo de posição secundário da 
ferramenta (’r) – ângulo entre o 
plano de corte secundário e o 
plano de trabalho 
Evita o contato excessivo entre a 
ferramenta e a peça usinada, 
reduzindo vibrações e melhorando 
o acabamento superficial 
• ângulo de ponta da ferramenta 
(r) – ângulo entre os planos 
principal e secundário de corte. 
Complementa os ângulos de 
posição principal e secundário 
r + ’r + r = 180° Efeito na resistência da ferramenta 
deve ser considerado... 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano Ortogonal: 
• ângulo de saída da ferramenta 
(o) – ângulo dentre a superfície 
de saída e o plano de 
referência da ferramenta; 
 Influencia a força de corte 
•Quanto maior o o, menor a força 
•Em consequência, menor a 
temperatura 
Associado à resistência da 
ferramenta 
 
o pequeno, nulo ou negativo – 
 Cunha de corte mais resistente, 
porém maior deformação 
imposta ao cavaco, o que gera 
esforços maiores 
 
 o grande – menor esforço devido à 
menor deformação necessária para 
retirar o cavaco. Maior contato entre o 
cavaco e A. Menor seção resistente 
da cunha 
 
 Desse modo, o está associado a: 
-Resistência do material da ferramenta 
- Resistência e dureza do material 
usinado 
- Geração de calor no corte; 
- Parâmetros de corte. 
Valores normais variam entre –10° e 30° 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano Ortogonal: 
• Ângulo de cunha da ferramenta 
(o) – ângulo entre as 
superfícies de folga e de saída. 
Corresponde à seção resistente 
da ferramenta. 
 Complementa os ângulos de 
folga e de saída. 
 0 + o + o = 90° 
• ângulo de folga da ferramenta (0) – 
ângulo entre a superfície de folga e o 
plano de corte da ferramenta. 
 Tem a função de evitar o atrito entre a 
superfície em usinagem da peça e a 
superfície de folga da ferramenta. 
 Quando muito pequeno (menor que 
5º), causa forte desgaste, 
sobreaquecimento e mau 
acabamento. Quando muito grande, 
causa a perda da resistência da 
ferramenta. 
 0 depende da resistência dos 
materiais da ferramenta e peça. Varia 
normalmente entre 2° e 14°. 
 
Fonte: Diniz, 1999. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Ângulos Definidos Sobre o Plano De Corte: 
• Ângulo de inclinação da 
ferramenta (s) – ângulo entre a 
aresta de corte e o plano de 
referência da ferramenta. 
 Tem a função de controlar a 
direção de saída do cavaco, 
proteger a quina da ferramenta 
contra impactos e atenuar 
vibrações. 
 s negativo – direciona o cavaco 
contra a peça em usinagem. 
Reduz vibrações, devido ao 
aumento da força passiva, que 
força a ferramenta contra o fuso 
de acionamento, mas devido a 
esta força pode causar 
“flambagem” em peças esbeltas. 
 
 s = 0 – saída do cavaco ocorre 
paralela ao eixo da ferramenta. 
Não ocorrem forças passivas, 
ideal para a usinagem de peças 
esbeltas. 
s positivo – direciona o cavaco 
para longe da peça em usinagem. 
Menor resistência da ferramenta. 
Valores comuns de s variam entre –4° e 
4°. Para máquinas desgastadas, 
recomenda-se s de –5 a –8. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Cavaco 
• Cavaco contínuo 
• Cavaco não contínuo 
 
 Devido aos problemas 
causados pelo cavaco 
contínuo, o segundo é 
geralmente preferido. 
• O controle dos parâmetros de 
usinagem permite um certo controle 
sobre o tipo de cavaco gerado 
– Porém, a alteração desses parâmetros 
nem sempre é viável, considerando-se a 
produtividade e as características 
desejadas à peça. 
Existem basicamente dois 
tipos de cavaco 
Problemas causados pelo CC: 
Espaço 
Acidentes 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-Cavaco 
• Usado para fazer com que o 
cavaco saia na forma não 
contínua sem alterar 
parâmetros de corte ou 
geometria de ferramenta 
 
• Age causando o dobramento 
do material 
Fonte: Stemmer, 1995 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-cavaco 
• QC de obstrução integrada na ferramenta – rebaixo retificado na 
superfície de saída da ferramenta 
 
• QC de obstrução paralela 
 
• QC de obstrução angular 
 
• QC de obstrução modificada 
 
• QC de obstrução postiça – usado em casos nos quais a pastilha 
é fixada mecanicamente na haste. Geralmente é uma adaptação 
do elemento de fixação. 
 
• QC moldado, ou do tipo ranhura – incorporado na ferramenta. 
Mais comum hoje em dia. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-Cavaco 
• Influência do QC no comportamento em usinagem 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-cavaco 
• QC moldado 
 Como a forma do QC vêm 
pronta da fábrica, estas 
ferramentas apresentam 
limitação quanto aos 
parâmetros de corte possíveis 
de ser utilizados, além de não 
poderem ser reafiadas. No 
entanto, a praticidade destas 
ferramentas, aliada ao baixo 
custo, sejam as mais usadas 
atualmente. 
• QC para usinagem com aço 
rápido. 
 Os mesmos tipos de QC 
podem ser usados na 
usinagem com aço rápido. 
Porém, devido às menores 
velocidades de corte, é 
recomendado uma altura da 
obstrução 50% maior. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-Cavaco 
 Exemplos de QC 
moldado 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Seleção de Quebra-Cavaco 
Para que o quebra cavaco seja 
eficiente, a ferramenta deve 
trabalhar na zona indicada de 
acordo com a operação 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Seleção de Quebra-Cavaco (Catálogo Sandvik) 
ap 
f 
Desbaste 
pesado 
 Desbaste 
 
Usinagem média 
 
Acabamento 
 
Face única 
 
Dupla face 
 
10,0 
5,0 
0 
0 0,5 1,0 f (mm / rev) 
CNMM 190612 - PR 
CNMG190612 - PR 
CNMG 120408 - PM 
CNMG 120408 - PF 
ap 
(mm) 
Fonte: Sandvik 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03387 – Sistemas de Fabricação 
 
Quebra-Cavaco 
ACABAMENTO SUPERFICIAL 
Em Operações de Usinagem 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Acabamento superficial - Importância 
• Precisão e tolerância 
• Escoamento de fluidos 
• Vedação 
• Lubrificação 
• Transmissão de calor 
• Resistência à corrosão 
• Capacidade de carga 
• Resistência a fadiga 
 
 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Definições básicas 
Superfície efetiva 
Superfície geométrica - Superfície ideal 
especificada em projeto. Não existe. 
Superfície real - Superfície da peça. 
Geralmente herança do processo de 
fabricação. 
Superfície efetiva – aproximação da 
superfície real avaliada pela técnica de 
medição. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Definições básicas 
Perfil geométrico – intersecção da 
superfície geométrica com um plano 
perpendicular a ela. Neste caso, uma 
reta. 
Perfil real – intersecção da superfície 
real com um plano perpendicular a ela. 
Neste caso, uma linha irregular. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Acabamento Superficial 
• Erro de forma – associado com as tolerâncias da peça. Devem-
se ao desgaste da ferramenta, à ocorrência de vibrações e 
forças elevadas 
• Falhas 
• Ondulações – irregularidades superficiais cujo espaçamento é 
maior que o percurso de medição. Geralmente possuem forma 
senoidal e razão entre passo e altura variando de 50 a 500. 
Maior dimensão em relação à rugosidade 
 
• Rugosidade – irregularidades finas geralmente relacionadas ao 
processo de fabricação, medidas em um determinado percurso 
de medição (cut-off). Possuem razão entre passo e altura em 
torno de 50 e sobrepõe-se às ondulações 
 
 
 
Conjunto de irregularidades, com espaçamento regular ou irregular, que 
tende a formar um padrão ou textura característicos em uma superfície 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Elementos de uma Superfície 
1 – Comprimento da rugosidade 
2 – Comprimento da ondulação 
3 – Amplitude da rugosidade 
4 – Amplitude da ondulação 
5 – Orientação dos sulcos 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Elementos de uma Superfície 
a) Rugosidade 
b) Ondulações 
c) Direção das 
irregularidades 
d) Falhas 
Fonte: Mitutoyo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Rugosidade e Ondulação 
• Facilmente confundidas entre si 
 
• Diferença entre rugosidade e ondulação: 
 
Fonte: Mitutoyo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Rugosidade e Ondulação 
• Considere Le1 e Le2 como percursos de medição de rugosidade e H1 e 
H2 como a altura das irregularidades 
– H2 possui uma altura maior de que H1, pois incorpora a ondulação 
– É necessário escolher um percurso de medição adequado para não incorrer em 
erros. 
• Na medição da rugosidade, deve-se filtrar a ondulação da peça através do 
uso de um comprimento de amostragem adequado 
 
Fonte: Mitutoyo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Medição de Rugosidade 
• lv – percurso inicial 
 Comprimento não 
contabilizado. Permite ao 
sistema eliminar efeitos 
estáticos e “entrar em 
regime” 
 
• lm – percurso de medição 
 Trecho processado pelo 
rugosímetro para cálculo da 
rugosidade 
 
• le – comprimento de 
amostragem (cutt-off) 
 
• ln – percurso final 
 Mesma função de lv 
Fonte: Mitutoyo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• A – perfil da 
superfície 
 
• B – perfil de 
rugosidade após 
filtrada a ondulação 
 
• C – comprimento de 
amostragem muito 
longo 
 
 
Medição de Rugosidade 
Fonte: Mitutoyo 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Fatores que afetam o acabamento superficial 
• Processo de fabricação – a 
rugosidade superficial de um 
componente é uma herança 
do processo de fabricação 
empregado em sua 
produção. 
Fonte: Ferraresi, 1970 Adaptado de Ferraresi, 1970 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Parâmetros de corte 
– Avanço – quando aumenta, causa forte crescimento na rugosidade. 
– Profundidade de corte – não apresenta grande influência na 
rugosidade, exceto para profundidades de corte superiores a 1 mm, 
quando a rugosidade apresenta melhora. 
– Velocidade de corte – mostra, para valores baixos, forte relação com a 
rugosidade média, devido à formação da aresta postiça de corte. 
Acima de 100 m/min praticamente não afeta a rugosidade. 
 
Fatores que Afetam o Acabamento Superficial 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
• Geometria da ferramenta de corte 
– Ângulo de saída () – quanto maior, menores os esforços e vibrações, e 
menores os danos causados por estas no acabamento superficial. No 
torneamento com ferramenta de MD, ângulos negativos melhoram o 
acabamento. 
– Ângulo de folga () – quando menor que 5º, acarreta um aumento nas 
forças de corte, com efeito negativo para o acabamento superficial. O atrito 
entre a superfície usinada e a tende a imprimir na peça o desgaste de 
flanco, além de dificultar a saída de fragmentos da aresta postiça de corte 
(quando houver), que podem aderir à peça. 
– Raio de ponta de ferramenta (r) – junto com o avanço é o parâmetro mais 
influente na determinação da rugosidade. seu aumento tende a melhorar o 
acabamento, porém pode causar o aumento das forças e vibrações, com 
efeito inverso. 
– Ângulo de posição () – o aumento deste ângulo causa um leve aumento 
na rugosidade. 
• Uso de fluido de corte 
– O uso de fluido de corte causa a queda da rugosidade (melhora do 
acabamento) devido à lubrificação, que causa a redução das forças, 
vibrações e temperatura na aresta de corte. Em baixas velocidades auxilia 
no controle da APC. 
Fatores que Afetam o Acabamento Superficial 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Fatores que afetam o acabamento superficial 
r
f
RMax
.8
2

 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Parâmetros de Acabamento Superficial 
• Parâmetro mais usado – rugosidade média (Ra). 
– Outros parâmetros: Rugosidade média Rz e rugosidade máxima Rmax 
profundidade total de rugosidade Rt. 
 • Ra – média aritmética das 
ordenadas de afastamento 
em relação à linha média 
para o percurso de 
medição 
• Rz – média dos 5 valores 
de rugosidade parcial 
obtidos nos comprimentos 
de amostragem 
• Rmax – maior média 
encontrada noscomprimentos de 
amostragem 
• Rt – maior distância entre 
picos encontrada no 
percurso de medição 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
r
f
RMax
.8
2

r
f
Ra
.2,31
2

Equacionamento 
5
54321 ZZZZZ
Rz


 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Variação da rugosidade com o desgaste da 
ferramenta 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
2
4
6
8
10
12
14
16
425 m/min
 
 
 R1
 R2
 R3
R
a 
(
m
)
t (min)
0,1 0,2 0,3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
 
 
R
a 
(
m
)
V
B Max
 (mm)
Torneamento de aço ABNT 1040 com ferramenta de metal duro. 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
 
AVARIAS E DESGASTES DE 
FERRAMENTAS DE CORTE 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador 
 
Substituição de ferramentas de corte 
 Existem 2 motivos fortes o bastante para que uma ferramenta 
de corte seja substituída: 
 1: Ocorrência de uma avaria (falha catastrófica) 
 - Deformação plástica da aresta de corte; 
 - Lascamento; 
 - Trincas; 
 - Quebra da ferramenta. 
 2: Desgaste excessivo 
 - Desgaste de flanco; 
 - Desgaste de entalhe; 
 - Desgaste de cratera. 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
 Automação Industrial 
 
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Avarias 
Deformação plástica da aresta de corte 
 Resultado de altas pressões aplicadas na 
ponta da ferramenta a altas temperaturas. 
Provoca queda no acabamento superficial 
da peça e pode causar a quebra da 
ferramenta 
 
SOLUÇÃO 
 Uso de ferramenta com maior dureza a 
quente; condições de usinagem e geometria 
de ferramenta que propiciem menores 
esforços e temperaturas (menor Vc) 
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Lascamento 
 diferente dos efeitos de desgaste, onde 
pequenas quantidades de material são 
retiradas, no lascamento o volume de 
material retirado é maior 
 Prejudica o acabamento da peça e 
pode causar a quebra da ferramenta 
 
SOLUÇÃO 
 Uso de ferramenta mais tenaz, maior 
ângulo de ponta, ângulo de cunha e 
raio de ponta. Entrada e saída na peça 
mais suaves (menor r) 
Avarias 
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Trincas 
 Geralmente causadas por fadiga 
(térmica ou mecânica). Trincas de 
origem térmica são perpendiculares 
à aresta de corte (forma de pente), 
enquanto as de origem mecânica 
são paralelas a esta 
 Ocorrem geralmente no corte 
interrompido (p. ex. fresamento) 
 
SOLUÇÃO 
 Uso de ferramentas mais tenazes, 
menores avanços por dente e 
correto posicionamento da 
ferramenta 
Avarias 
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Quebra da ferramenta 
– Todas as avarias (assim como 
todos os desgastes) podem 
levar à quebra da ferramenta 
– Também pode ocorrer de 
forma inesperada (não 
relacionada a outros 
desgastes ou avarias) devido, 
principalmente, a erros de 
operação 
 Causa danos na ferramenta, 
na peça e no porta 
ferramenta, caso o processo 
não seja imediatamente 
interrompido 
Avarias 
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Desgaste da ferramenta de corte 
Desgaste de flanco 
– Tipo mais comum de 
desgaste 
– Presente em todas as 
operações de 
usinagem 
convencionais 
 
Problemas causados: 
 
- Deterioração do acabamento superficial 
- Aumento das temperaturas e forças na 
usinagem 
- Vibrações 
- Peças fora da tolerância 
- Pode levar à quebra da ferramenta 
 Tipo de falha que apresenta o 
maior risco de danos à peça e 
que exige mais potência de 
corte, motivo pelo qual 
costuma ser o mais usado na 
determinação de critérios de 
fim de vida de ferramenta. 
Desgaste de Flanco 
SOLUÇÃO 
 
não pode ser evitado 
 
É diminuído através: 
– Redução da Vc (em velocidades usuais 
de torneamento com MD) 
– Seleção de ferramenta mais resistente 
ao desgaste ou com revestimento 
– Aumento da Vc (na presença de APC) 
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Desgaste de Entalhe 
• Pronunciamento do desgaste de flanco no limite da 
região ativa da aresta de corte 
• Ocorre devido a: 
– Maior ação do oxigênio no final da aresta de corte 
– Contato com a camada superficial do material: óxidos, 
tensões superficiais, etc 
 
• Apesar de nem sempre afetar o processo de corte, 
pode ser bastante prejudicial, pois o entalhe 
costuma ser relativamente profundo, concentrando 
tensões e reduzindo a seção resistente da 
ferramenta 
Desgaste de Entalhe 
SOLUÇÃO 
 
– Redução da Vc 
– Uso de fluidos de corte com 
agentes antioxidantes 
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Desgaste de Cratera 
• Ocorre na superfície de saída da ferramenta 
• Tem a forma de uma cratera alongada com as 
extremidades arredondadas, paralela à aresta de 
corte 
• Resultado de uma combinação entre os mecanismos 
de desgaste por abrasão e por difusão 
• Ocorre principalmente a altas velocidades de corte, 
devido às altas temperaturas geradas 
– Difusão causa a redução da resistência a abrasão, 
favorecendo o desgaste abrasivo 
Desgaste de Cratera 
SOLUÇÃO 
 
– Redução da Vc; 
– Uso de ferramenta de corte 
revestida com camada de 
alumina. 
Em casos onde o 
desgaste de flanco é 
mais crítico do que o de 
cratera, pode ter efeitos 
benéficos, reduzindo 
esforços e agindo como 
quebra-cavaco 
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Mecanismos de Desgaste 
Mecanismos de desgaste: 
• Abrasão – atrito entre cavaco-ferramenta-peça 
• Geralmente associado ao desgaste de flanco. 
 
• Oxidação – remoção de material facilitada pela formação de óxidos na 
superfície da ferramenta. 
• Ocorre devido ao fácil acesso do oxigênio presente no ar no limite 
da parte ativa da aresta de corte. 
• Principal causador do desgaste de entalhe 
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• Aderência – arrancamento de material provocado 
pela APC instável. 
– Ocorre a baixas velocidades de corte 
– Observado na superfície de saída da ferramenta. 
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• Difusão – geração de uma camada de baixa resistência à 
abrasão devido à transferência de átomos entre cavaco-
ferramenta. 
– Depende da temperatura gerada no corte e da solubilidade 
dos elementos da ferramenta e peça. 
– Seus efeitos não ocorrem na aresta, e sim na superfície de 
saída. 
– Pode ocorrer de duas formas: 
a) Fe se difunde para a fase Co, fragilizando-a e causando a 
dissociação de carbetos de W e formando (FeW)23C6, com 
baixa resistência a abrasão em relação a WC. 
b) Difusão de Co no cavaco, reduzindo a resistência ao 
cisalhamentona superfície de saída. 
Tanto em a) quanto em b), a ferramenta perde resistência ao 
cisalhamento, sendo facilmente desgastada por atrito. 
– Causa o desgaste de cratera. 
 
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• Eletroquímico – presença de fluido de corte 
– Reação eletroquímica entre ferramenta e peça 
– Gera uma camada de baixa resistência ao cisalhamento. 
Segundo Mills e Redford, a redução de Fc causada pela redução da 
resistência ao cisalhamento, aliada à ação do fluido de corte, 
compensa o desgaste eletroquímico. 
 
• Fadiga superficial – carregamento dinâmico (mecânico ou 
térmico) 
– Assume importância quando não há forte desgaste abrasivo e 
adesivo. 
– Ocorre em: 
• Corte interrompido (fresamento); 
• Corte contínuo c/ Fc instável (materiais heterogêneos, máquina 
sujeita a vibrações); 
• Fluido de corte intermitente; 
• Baixa dureza relativa entre material da peça e ferramenta. 
 
 
 
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Relação Entre Desgaste de Flanco, Vc e Tempo de 
Usinagem em Ensaio de Usinabilidade 
10
100
 
 
T
 (
m
in
)
Vc (m/min)
10
100
 
 
x
cVKT

 .
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Resultados de um Ensaio de Usinabilidade 
Determinação da equação de Taylor – aço ABNT 1040 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
425 m/min
 
 
V
B
 M
ax
 (m
m
)
t (min)
 R1
 R2
 R3
0 5 10 15 20 25 30
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
475 m/min
 
 
V
B
 M
ax
 (m
m
)
t (min)
 R1
 R2
 R3
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
525 m/min
 
 
V
B
 M
ax
 (m
m
)
t (min)
 R1
 R2
 R3
Vc (m/min) T (min) s (min) 
425 40,89 9,90 
475 24,37 4,12 
525 13,12 3,82 
 
Equação de Taylor 
 Coeficientes da equação de Taylor 
Aço ABNT 1040 ABNT 1045 
K 5,61E+15 6,57E+09 
x 5,37 3,31 
 
Aço ABNT 1040 ABNT 1045 
Vc (m/min) 425 475 525 355 445 535 
Correlação 0,92 0,93 0,89 0,96 0,95 0,83 
 
1
10
100
53
5
52
5
47
5
44
5
35
5
42
5
 
 
T
 (
m
in
)
Vc (m/min)
 T 1040
 T 1045
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Relação Entre Fc x VB Max – ABNT 1040 
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
100
150
200
250
300
350
400
450
500
r = 0,85
Vc = 425 m/min
 
 
Fc
 (N
)
V
B Max
 (mm)
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
100
150
200
250
300
350
400
450
500
r = 0,79
Vc = 425 m/min
 
 
Fc
 (N
)
V
B Max
 (mm)
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
100
150
200
250
300
350
400
450
500
r = 0,78
Vc = 525 m/min
 
 
Fc
 (N
)
V
B Max
 (mm)
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
100
150
200
250
300
350
400
450
500
 
 
 425 m/min
 475 m/min
 525 m/min
Fc
 (N
)
V
B Max
 (mm)
MaxBVFc .71,26118,259425 
MaxBVFc .16,26610,261475 
MaxBVFc .87,28743,258525 
MaxBV.60,2510,0162Fc1040 
Med = 2,61% 
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Relação Entre Ra x VB Max 
0,1 0,2 0,3 0,4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
 
 
R
a 
(
m
)
V
B Max
 (mm)
0,1 0,2 0,3 0,4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
 
 
R
a 
(
m
)
V
B Max
 (mm)
ABNT 1040 ABNT 1045 
Crescimento mais acelerado de Ra 
em relação a VB Max 
Envelope de menor amplitude, 
menor variação de Ra durante a vida 
da ferramenta. 
Rugosidade em função do aço 
ABNT 1040 ABNT 1045 
Ra (m) ABNT 1040 ABNT 1045 
10% inferior 2,14 1,63 
10% superior 7,26 3,00 
amplitude 5,12 1,37 
 
FORÇA E POTÊNCIA DE 
USINAGEM 
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 Automação Industrial 
 
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Força de Usinagem 
 O conhecimento das forças envolvidas em processos de 
usinagem é importante para, além dos motivos citados por 
Trent: 
• Estimar a usinabilidade de determinado material; 
• Definir processos econômicos do ponto de vida energético, 
visto que a potência consumida pela máquina é proporcional 
à força de usinagem; 
• Controle de processo; 
• Parâmetro auxiliar para tomada de decisões; 
• Outros... 
“o conhecimento das forças de corte é necessário para a estimativa da potência 
requerida e para o projeto de máquinas operatrizes, suportes e fixação de 
ferramentas, com rigidez adequada e livres de vibração” - Trent e Wright, 2000 
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Força de Usinagem 
Por convenção, a 
força de usinagem 
(Fu) é representada 
como sendo aplicada 
pela peça sobre a 
ferramenta. 
Devido à sua forma 
tridimensional, é de 
difícil medição, pois 
cada processo 
apresenta esta força 
em uma direção 
diferente. 
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Força ativa e passiva 
- Componentes da força de 
usinagem, nas quais esta pode ser 
decomposta. Com direções 
definidas nos eixos x, y e z, são a 
solução do problema de medição 
da força de usinagem. 
 
- A força passiva (Fp) se deve à 
reação da peça sobre a 
ferramenta, e não está diretamente 
associada com nenhum 
movimento no torneamento 
cilíndrico. 
 
- Força ativa (Ft) ocorre no plano 
definido pelo avanço e velocidade 
de corte, e é composta pelas 
forças de avanço (Ff) e de corte 
(Fc). 
 
fct FFF


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Forças de Corte 
ptu FFF


Fonte: Ferraresi, 1970 
fct FFF


pfcu FFFF


222
pfcu FFFF 
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Fatores que afetam a força de corte 
• Material da peça 
– Elementos de liga: 
• C aumenta Fc 
• P, S, Pb, Bi, Bo diminuem Fc (aditivos de corte fácil) 
– Resistência ao cisalhamento do material (quanto menor, 
menores as forças). 
– Dureza do material (quanto maior, maior a força de corte). 
Ideal por volta de 200 HB. 
– Taxa de encruamento do material (quando elevada, são 
necessárias altas forças para romper o material). 
 
• Material da ferramenta 
– Normalmente desprezível, porém revestimentos de TiN 
causam a redução de Fc e Ks Devido à diminuição do atrito 
cavaco-ferramenta. 
 
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Fatores que afetam a força de corte 
• Desgaste de flanco da ferramenta – causa, devido ao aumento da área de 
contato cavaco-ferramenta, um aumento no atrito, que por sua vez acarreta o 
aumento da força de corte 
• Para o caso particular onde ocorra desgaste de flanco combinado com 
desgaste de cratera ocorre o predomínio, em diferentes momentos da vida da 
ferramenta, de diferentes tipos de desgaste, o que faz com que a força de corte 
varie de forma distinta do que se observa quandoocorre apenas VB 
Fonte: Diniz et al. 2000 
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Fatores que afetam a força de corte 
• Velocidade de corte 
– Acima de 100 m/min não influencia 
fortemente Fc. 
– Causa a queda de Fc na presença de APC 
devido ao aumento do Ângulo de saída 
efetivo. 
– Causa a queda de Ff e Fp em velocidades até 
mesmo superiores a 100 m/min. 
 Fo
rç
a 
(N
) 
Velocidade de corte (m/min) 
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• Fluido de corte 
– Ao mesmo tempo que diminui as componentes de Fu devido à lubrificação 
na superfície de saída da ferramenta, pode causar um aumento nestas 
forças devido ao aumento da dureza causado pela refrigeração da peça 
(calor causa o “amolecimento” do material). 
• Seção de corte 
– ap e f causam o aumento de Fc. Porém, f causa a diminuição de Ks. 
Desse modo, uma variação de ap causa uma maior variação da força de 
corte. 
 
 
Fatores que afetam a força de corte 
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• Geometria da ferramenta - o ângulo mais influente é o ângulo de saída (0). 
O aumento deste ângulo causa a diminuição da força de corte. O ângulo 
de inclinação (s) causa o mesmo efeito, porém em menor escala. Porém, 
o aumento destes ângulos não é recomendado na usinagem de materiais 
frágeis, pois tornam a ferramenta mais suscetível à quebra. 
• A diminuição de o causa o aumento da força de corte, pois causa o 
aumento do contato ferramenta-peça. Para o < 5° este efeito se torna 
mais forte. 
• O aumento do ângulo de posição causa a redução do contato ferramenta-
peça na aresta de corte, causando uma ligeira queda na força de corte. 
Fatores que afetam a força de corte 
 Grupo de Projeto Fabricação 
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• Velocidade de corte – o 
aumento de Vc acarreta 
a queda de Fp e Ff até 
mesmo acima de 100 
m/min (onde Fc não é 
afetada). 
 
• Geometria de 
ferramenta – o aumento 
do ângulo de posição 
(r) causa o aumento da 
força de avanço e a 
queda da força passiva. 
 
Fatores que afetam as forças de avanço e passiva 
 
 Grupo de Projeto Fabricação 
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• Geometria de ferramenta 
– o aumento do ângulo de 
inclinação (s) causa a 
queda da força passiva. 
 
 
 
 
• Raio de ponta de 
ferramenta – o aumento 
do raio de ponta da 
ferramenta causa uma 
diminuição na força de 
avanço e um aumento na 
força passiva. 
 
Fatores que afetam as forças de avanço e passiva 
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• Quebra-cavaco 
– Causa uma restrição ao avanço, devido à força 
necessária para curvar o cavaco 
– O desgaste do QC causa a redução na força de 
avanço, associada com a alteração da forma do 
cavaco 
 
Fatores que afetam as forças de avanço e passiva 
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• Pressão = Força / Área (força aplicada sobre determinada área) 
 
Pressão Específica de Corte 
Ks = pressão específica de corte 
AKF sc .
hbA .
sen.fh
sen
pa
b
A = área da seção de corte 
b = comprimento de corte 
h = largura de corte 
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Determinação de Ks 
• Taylor 
 
• ASME 
 
• AWF 
 
• Kienzle 
 
• Kronemberg 
25,007,0 .
88
fa
K
p
s  25,007,0 .
138
fa
K
p
s  07,0
200
f
K s 
n
z
s
f
C
K 
477,0f
C
K Ws 
z
s
s
h
K
K 1
sf
gs
s
s
A
G
Ck
K







5
(a) (b) (c) 
Equações de Taylor para 
determinação de Ks: 
(a) Ferro fundido cinzento 
(b) Ferro fundido branco 
(c) aços médio carbono 
 
 
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Equação de Kienzle 
• Considerada a que provém a 
melhor aproximação com 
resultados experimentais. 
• Única equação que considera 
a influência de r na força de 
corte 
 
bhKF zsc ..
1
1

  










sen
.sen..
1
1
pz
sc
a
fKF
sen.fh
sen
pa
b
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Potência de corte 
• As potências necessárias para 
a usinagem são produtos das 
componentes de força com 
suas respectivas componentes 
de velocidade. 
75.60
. cc VFNc
75.60.1000
. ff VF
Nf 
Potência de corte Potência de avanço 
[cv] [cv] 
1000.60
. cc VFNc
[kW] 
610.60
. ff VF
Nf 
[kW] 
NcNe
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FURAÇÃO: MOVIMENTOS E 
GEOMETRIA DE FERRAMENTA 
 Heraldo Amorim 
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Furação 
• Junto com fresamento e torneamento, operação de usinagem 
mais utilizada na indústria 
• Operação de desbaste (provém fraco acabamento superficial) 
• Rotação ocorre no eixo da ferramenta, com avanço 
perpendicular à superfície a ser furada 
• Usado em conjunto com grande parte dos processos de 
fabricação a fim de prover elementos de fixação, muitas vezes 
de importância secundária 
• Estima-se que o consumo de brocas seja da ordem de 250 
milhões de unidades por ano 
• No Brasil, apesar do avanço ocorrido no desenvolvimento dos 
materiais das ferramentas de furação, tais como brocas de aço 
rápido com revestimentos, brocas inteiriças de metal duro e 
brocas com pastilhas intercambiáveis de metal duro, mais da 
metade das operações de furação ainda são realizadas com 
brocas helicoidais de aço rápido 
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 Automação Industrial 
 
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• O material retirado na geração do furo é 
convertido em cavaco pelo movimento 
relativo de rotação entre a ferramenta e a 
peça 
• O movimento de avanço ocorre no sentido 
do eixo de rotação, seguindo uma trajetória 
retilínea, coincidente ou paralela ao eixo 
principal da máquina-ferramenta, e permite 
a remoção de material durante mais de 
uma revolução da ferramenta 
Processo mecânico destinado à obtenção de um furo, geralmente 
cilíndrico, com auxílio de uma ferramenta multicortante. 
Animação: www.cimm.com.br 
Processo de Furação 
Operações de furação 
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 Automação Industrial 
 
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Brocas 
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Movimentos em Furação 
min]/[
1000
..
m
nD
Vc


min]/[.
.
.1000
. mmf
d
v
nfV cf 
[min]
f
c
c
v
l
t 
Broca Helicoidal 
• Pode ser dividida em 3 partes: 
– Corpo – parte da broca que contém os canais helicoidais 
– Ponta – onde se localizam as arestas principais e 
transversal de corte; 
– Haste – onde é feita a fixação da ferramenta. De acordo 
com o mecanismo de fixação pode ser: 
• Cilíndrica– para montagem em mandril; 
• Cônica – para montagem em cone morse. 
Ferramenta mais utilizada para a execução de furos 
Broca Helicoidal – Parte de corte 
 Comparação entre uma 
broca helicoidal e uma 
ferramenta de torneamento 
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Formas Construtivas de Brocas Helicoidais 
• Haste 
• Diâmetro (D) – medido entre as guias da broca 
• Núcleo – parte central da broca. Confere a rigidez 
necessária 
• Guias – “ressaltos” observados na superfície externa da 
broca. Têm as funções de guiar a ferramenta e reduzir o 
atrito desta com o furo 
• Canais helicoidais – superfícies de saída da ferramenta. 
Ângulo de hélice na periferia da broca coincide com o 
ângulo de saída 
• Arestas de corte – as arestas principais se encontram em 
uma região que forma a aresta transversal de corte 
Principais Ângulos em Furação 
• Ângulo de ponta () – ângulo entre as arestas principais de corte 
– Normalmente igual a 118°, ou 140° para materiais de baixa dureza 
– Quando maior que 118°, arestas principais de corte tendem a ficar 
côncavas 
– Quando menor que 118°, ficam convexos. 
 
• Ângulo de folga (f) – medido no plano de trabalho 
– Varia usualmente entre 12 e 15° 
– Relaciona-se com o ângulo da aresta transversal de corte 
– Para que o Ângulo de folga efetivo seja positivo (e o corte seja possível), 
a relação f - >0 deve ser respeitada (fe = f - ) 
 
Principais Ângulos em Furação 
• Ângulo da aresta transversal () – ângulo observado entre as arestas 
principais de corte e a aresta transversal 
– Para os valores dados de f, varia entre 45 e 55° 
Ângulo de Hélice 
• O ângulo de hélice é o ângulo da helicóide formada pelos canais da 
broca 
• A norma DIN 1836 classifica três tipos de brocas quanto ao ângulo de 
hélice: 
– Tipo N (normal) para furação de aços ligados e não ligados, ferro 
fundido cinzento e maleável, níquel e ligas de alumínio de cavacos 
curtos. Ângulos  de 18 a 30 
– Tipo H (para materiais duros) ferro fundido com dureza superior a 
240 HB; latão, ligas de magnésio. Ângulos  de 10 a 15 
– Tipo W (para materiais dúcteis) para cobre, alumínio e suas ligas de 
cavacos longos, ligas de zinco. Ângulos  de 35 a 45 
15
130
120
40
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Considerações 
Na furação, observamos que: 
• Vc varia desde um valor máximo na periferia até 0 
no centro da broca 
•  varia desde um valor igual ao ângulo de hélice 
na periferia até valores negativos no centro da 
broca 
• fe diminui da periferia para o centro (pois o 
ângulo da direção efetiva  aumenta na direção 
do centro). O aumento do avanço também causa 
o aumento de  
• As baixas velocidade de corte próximas ao centro 
permitem a formação de APC em materiais 
dúcteis 
• Condições difíceis de usinagem no centro da 
broca causam esforços elevados, que podem 
causar flexão e flambagem da broca e eixo árvore, 
causando desvios dimensionais e de forma 
Stemmer cita afiações 
alternativas da 
ferramenta, a fim de 
minimizar a aresta 
transversal e os 
problemas causados por 
esta. 
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 Retirada do cavaco produzido é problemática 
• Cavaco em fita é de difícil remoção 
• Cavaco helicoidal ou em lascas são de fácil retirada 
• Retirada do cavaco pode ser feita; 
– Através da retirada periódica da ferramenta (demanda maior 
tempo passivo) 
– Através do fluido de corte 
– O aumento do avanço facilita a quebra do cavaco. Porém, 
causa a redução do ângulo de folga efetivo 
 
 
Considerações 
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Desgaste de Brocas 
Desgaste de Flanco 
Desgaste de Cratera 
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ALARGAMENTO 
Heraldo Amorim 
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Alargadores 
• São ferramentas de múltiplas arestas de corte que, 
através dos movimentos de corte e avanço alargam 
furos 
• Usados para conferir precisão dimensional e/ou 
acabamento superficial a furos já existentes 
 
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Alargadores Helicoidais de Desbaste 
• Também chamados brocas de correção 
• Usados para aumentar o diâmetro de furos brutos de 
fundição ou forjamento, ou ainda desbastados através de 
furação 
• Distinguem-se das brocas comuns por: 
– Não possuírem aresta transversal de corte 
– Possuem ao menos 3 arestas de corte (prefere-se n° par) 
 
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Alargadores Helicoidais de Desbaste 
• D mínimo do furo deve ser  que o diâmetro mínimo 
do alargador (usualmente = 0,65.D) 
• Escolha deve ser feita baseado na precisão e 
acabamento: 
– Última operação: diâmetro igual ao furo desejado 
– Caso seja usado alargador de acabamento, deve-se deixar 
sobremetal (0,2-0,4mm, dependendo do diâmetro do furo) 
• Força e momento torsor podem ser calculados de 
forma análoga à usada para brocas 
• Condições de usinagem: 
– Vc é geralmente ¼ do usual em torno 
– f em torno de 1% de D para D<50mm. Para D>50mm, 
f=0,5% de D 
Alargadores Helicoidais de Desbaste 
Rebaixadores 
• São usados para aplainar superfícies adjacentes a furos, 
com o propósito, geralmente, de geral apoios eficientes 
para parafusos, porcas e arruelas 
• Para rebaixos de maior profundidade, o rebaixador deve 
ser levemente cônico ou possuir guias e ranhuras 
periféricas 
Escariadores 
• Servem para remover rebarbas e gerar um leve chanfro 
na entrada e saída de furos 
• Não são adequados para furos de grandes dimensões 
(p. ex., para assentar parafusos), pois possuem pouco 
espaço para alojar o cavaco. Neste caso se usa 
alargadores de desbaste com  adequado 
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Alargadores de Acabamento 
• Usados para a obtenção de furos de grande precisão e 
acabamento superficial. Possuem de 4 a 20 dentes distribuídos na 
periferia 
 
• N° de dentes geralmente é par (facilita a medição da ferramenta) 
 
• Os dentes são geralmente retos 
 
• Para a usinagem de furos com rasgos ou interrupções na parede, 
evita-se o uso de alargadores de dentes retos 
– Neste caso, usa-se alargadores do tipo helicoidal, com hélice 
esquerda para corte à direita (ou vice-versa) 
– Isto faz com que o cavaco seja empurrado para baixo, além de causar 
uma força axial que fixa a ferramenta melhor no cone e elimina folgas 
– Deve-se evitar ferramenta com corte e hélice para o mesmo lado 
sempre que possível 
 
Alargadores de Acabamento 
• Para evitar vibrações, usa-se uma divisão de passos 
diferente entre os dentes. Pares opostos devem possuir 
divisão igual 
• A usinagem é realizada ambos os chanfros do alargador 
• Alargadores podem ser manuais ou de máquina 
– Em alargadores manuais, os chanfros de 45° servem apenas de 
guia, não executando o corte. Neste caso, o corte é feito nochanfro secundário 
• Chanfro secundário ocupa 1/4 do comprimento do alargador. 
Diâmetro de entrada = 93-98%D 
Alargadores - geometria 
• Ângulo de folga do chanfro 
• Ângulo de folga passivo 
• Ângulo de posição das 
arestas secundárias de 
corte 
 
a) Chanfro usual em 
alargadores de máquina 
b) , c) Chanfro duplo 
d) Alargadores para desbaste 
e acabamento 
Outros Tipos de Alargadores 
• Alargadores ajustáveis – 
lâminas de aço rápido 
montadas em ranhuras de 
profundidade variável, 
permitem a variação do 
diâmetro a ser alargado 
 
• Alargadores cônicos – 
usados para tornar cônicos 
furos. Os de desbaste 
possuem ranhuras quebra-
cavaco 
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Recomendações para o Uso de Alargadores 
• O uso de alargadores helicoidais é indispensável para o alargamento de 
superfícies interrompidas 
• Alargadores de dentes retos produzem componentes de maior precisão 
• Nunca gire o alargador para trás, nem mesmo para tirá-lo do furo. Isto 
provoca a quebra dos dentes 
• Para o alargamento de furos com elevada precisão e bom acabamento, 
use primeiro um alargador de desbaste e depois um de acabamento 
• Melhores acabamentos são obtidos com avanço uniforme 
• O uso de lubrificante gera melhores resultados para alguns materiais 
• A afiação de alargadores deve ser feita com cuidado, para garantir a 
concentricidade das arestas de corte 
• O acabamento das arestas de corte causa um aumento na vida do 
alargador 
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FRESAMENTO 
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Fresamento 
• Caracterizado por 
 
– Ferramenta provida de arestas cortantes dispostas em 
torno de um eixo 
– Movimento de corte proporcionado pela rotação da fresa 
ao redor de seu eixo; movimento de avanço realizado pela 
própria peça (fixada em uma mesa de coordenada) ou 
pela ferramenta combinada com a mesa 
 
• A principal vantagem do fresamento é a versatilidade 
Fresamento 
• Comparação com outros processos de fabricação 
usados para a geração de superfícies prismáticas 
Fresamento Aplainamento 
Mais econômico 
Máquina e manutenção mais baratas 
Ferramenta mais fácil de afiar 
Fresamento Brochamento externo 
No brochamento, a usinagem torna-se 
impossível quando a superfície usinada 
intersecciona outra 
Mais econômico para grandes lotes 
Maior produtividade 
Fresamento Retificação 
Maior capacidade de remoção 
de cavaco 
Melhor tolerância e acabamento 
superficial 
Maior facilidade de usinar peças 
tratadas termicamente 
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Classificação 
• Fresamento tangencial ou periférico 
– Dentes ativos na periferia da ferramenta 
– Eixo da ferramenta paralelo à superfície a ser gerada 
– Ferramentas: fresas cilíndricas ou tangenciais 
 
• Fresamento frontal ou de topo 
– Dentes ativos na superfície frontal da ferramenta 
– Eixo da ferramenta perpendicular à superfície a ser 
gerada 
– Ferramentas: fresas frontais ou de topo. 
 
• Não é raro uma fresa realizar mais de um tipo de corte 
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Classificação 
• Fresamento tangencial ou periférico 
 
 
 
 
• Fresamento frontal ou de topo 
Fonte: Stemmer, 1995 
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Parâmetros de Processo 
• Velocidade de corte 
 
 
• Avanço 
• Avanço por dente (fz) 
 
 
• Velocidade de avanço 
 
 
 
 
Fonte: Diniz et al., 2000 
m/min][
1000
.. nD
Vc


[mm/min].nfV f 
[mm/rev]
z
f
f z 
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• Ângulo da direção de avanço () 
– Ângulo entre as direções de corte e de avanço; varia continuamente durante o 
processo 
 
 
 
• Ângulo da direção efetiva 
– Medido entre as direções de corte e 
efetiva; varia continuamente durante o 
processo 
 
 
• Avanço de corte 
– Distância entre duas superfícies 
consecutivas de usinagem no plano de 
trabalho; perpendicular à direção de corte 
 
Parâmetros de Processo 
Fonte: Diniz et al., 2000 
[mm/rev])(. senff zc 



cos
sen


f
c
V
V
tg
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• Grandezas de penetração 
– Profundidade de corte ap: penetração da ferramenta medida em 
direção perpendicular ao plano de trabalho 
– Penetração de trabalho ae: penetração da ferramenta medida no 
plano de trabalho e perpendicular à direção de avanço 
– Penetração de avanço af: penetração da ferramenta na direção 
de avanço 
 
Parâmetros de Processo 
Fonte: Diniz et al., 2000 
Fresamento tangencial Fresamento frontal 
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Geometria de Ferramenta 
 
Fonte: Stemmer, 1995 
Fonte: Diniz et al., 2000 
Geometria de Ferramenta 
Fonte: Diniz et al., 2000 
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Fresamento Tangencial 
Dependendo do sentido de rotação da ferramenta em relação à direção de 
avanço, pode ser classificado como concordante ou discordante 
 
• Fresamento discordante 
– Movimento de corte (rotação da fresa) ocorre no sentido 
contrário ao do movimento de avanço 
 
• Fresamento concordante 
– Movimento de corte (rotação da fresa) ocorre no mesmo 
sentido do movimento de avanço 
 
Fresamento Tangencial Discordante 
• Ângulo da direção de avanço cresce de zero até um valor máximo (0) 
• Espessura de corte aumenta de zero até um máximo (hDmax) 
• No início do corte, a fresa toca a peça e a força para baixo, causando 
uma força que tende a afastá-las 
• Logo após, porém, a força de corte aponta para cima, o que faz com 
que a fresa puxe a peça ao seu encontro 
– Vibrações que prejudicam a tolerância e o acabamento superficial da 
superfície fabricada 
– Encruamento superficial na zona de contato inicial aresta-peça 
– “Fritada” da ferramenta 
 
Fonte: Diniz et al., 2000 
Fresamento Tangencial Discordante 
 
Fresamento Tangencial Discordante 
• É preferível quando: 
– Há folga no fuso responsável pelo avanço da mesa da 
fresadora 
– Superfície da peça apresentar: 
• Irregularidades excessivas 
• Resíduos (p. ex., areia de fundição) 
• Camada endurecida por encruamento (p. ex., peças 
forjadas) ou outros processos 
 
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Fresamento Tangencial Concordante 
• Ângulo da direção de avanço inicia em seu valor máximo e diminui até 
seu valor mínimo (teoricamente zero) 
• Espessura de corte máxima no início do corte 
– Maior impacto na entrada da ferramenta 
• Componente vertical de força de usinagem possui sempre o mesmo 
sentido 
– Elimina os efeitos negativos observados no fresamento discordante 
• Força de avanço ocorre no mesmo sentido do deslocamento– Mesa se desloca em um sentido, mas a porca do sistema de avanço 
suporta esforços no outro 
– Fres sobre a fresa varia em módulo 
• Força resultante sobre o fuso irá variar em módulo e direção 
– Vibração. 
– Este problema pode ser reduzido através de manutenção a fim de tirar 
folgas da máquina e do uso de fusos de esferas, que trabalham sem folga. 
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Fresamento Tangencial Concordante 
 
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Fonte: Diniz et al., 2000 
Fresamento Tangencial Concordante 
• Vantagens em relação ao fresamento discordante: 
– Menor desgaste da ferramenta 
• Maior vida de ferramenta, menores gastos com ferramenta 
– Melhor qualidade superficial na ausência de folga no fuso que comanda o 
avanço 
– Menor potência requerida para o corte 
– Força resultante empurra a peça contra a mesa, reduzindo os efeitos da 
vibração vertical 
 
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Fresamento Frontal 
• Superfície gerada pela aresta secundária de corte 
• Penetração de trabalho maior que a profundidade de 
corte 
• Fresamento simultaneamente concordante e 
discordante 
 
Fonte: cimm.com.br 
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Fresamento Frontal 
• Pode ser classificado como: 
– Em cheio: cavaco inicia o termina o corte com espessura 
mínima 
– Simétrico: deslocamento da fresa ocorre sobre o eixo de 
simetria da peça 
• Pode ser em cheio ou não 
• Menor contato de cada aresta com a peça, maior vida de 
ferramenta (em relação ao desgaste de flanco) 
– Assimétrico: deslocamento não se dá sobre o eixo de 
simetria 
• Condordante 
• Discordante 
• Predominantemente concordante ou discordante 
 
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Fresamento Frontal em Cheio 
 
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Fresamento Frontal 
 
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Corte Simétrico ou Assimétrico? 
• Corte Simétrico 
– Menor ângulo de contato ferramenta-peça, que faz com que a ferramenta percorra um 
percurso menor sobre a peça. 
– Menor desgaste, maior vida da ferramenta 
– hDmin em corte simétrico > hDmin para assimétrico (em faceamento) 
– Contato inicial ocorre com uma espessura de cavaco maior do que o observado para 
o fresamento frontal assimétrico  Maior impacto na entrada do dente 
 
• Corte Assimétrico 
• Maior ângulo de contato ferramenta-peça 
– Corte mais suave, devido ao maior número de dentes em corte simultâneo 
– Maior tendência ao desgaste 
• Espessura inicial do cavaco menor do que a observada para o corte simétrico 
– Menor impacto no início do corte 
– Menor tendência à ocorrência de lascamento 
 
• Apesar do corte simétrico causar menor desgaste de ferramenta, o corte 
assimétrico permite melhores condições de trabalho, incluindo menores 
vibrações, esforços por dente e impacto na entrada da aresta na peça 
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Corte Simétrico ou Assimétrico? 
• Corte Assimétrico 
– Pequenos valores de J 
resultam em pequenas 
espessuras de cavaco a 
entrada do corte (menor 
impacto) 
– Resultados de vida de 
ferramenta no fresamento do 
aço ABNT 1045 24% maiores 
em relação ao corte simétrico 
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Fresamento tangencial com fresas 
helicoidais 
• No fresamento tangencial discordante com fresas de dentes 
retos, a força de corte correspondente a uma aresta aumenta 
conforme esta penetra no material, produzindo cavaco 
– Ao fim do corte, esta força cai bruscamente a zero 
 
• O contrário se 
verifica no 
fresamento 
tangencial 
concordante. 
 
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Fresamento tangencial com fresas 
helicoidais 
• O fresamento tangencial com fresas helicoidais permite uma 
variação mais suave na força de corte 
– A área da seção do cavaco cresce de zero a um valor máximo, 
mas mantém este valor por alguns instantes, e não volta 
necessariamente a zero. 
• Quanto maior o nº de arestas, menor a variação na força de 
corte 
• Melhores condições de usinagem 
 
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Fresamento tangencial com fresas 
helicoidais 
• Considerações: 
– Força média mais elevada 
• Maior potência necessária 
– Inclinação dos dentes gera uma força axial 
• Ângulos de inclinação maiores que 45º não são usados 
• Solução mais comum: montagem conjunta 
– Fresas com dentes curtos possuem 
dentes retos 
• Pouca variação na força não 
compensa o uso de fresas 
helicoidais 
Fonte: Stemmer, 1995. 
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Força e potência de corte 
• Equação de Kienzle para o fresamento 
– Coeficientes específicos 
 
 
 Onde hm é a espessura média do cavaco 
– No fresamento frontal: 
 
 
– Fresamento tangencial com dentes retos 
(assume-se 1 = 0, 2 = 0 e r = 90°) 
Z
m
s
sm
h
K
K 1
1 – ângulo entre o ponto de entrada 
do dente e a vertical 
2 – ângulo entre o ponto de saída do 
dente e a vertical 
0 – ângulo de contato dente-peça 
 
)cos.(cossen..
1
21
21
  rzm xfh
nZ
V
D
a
fh
fe
zm
.
.
2
.
1
)cos1.(.
1
0
01
0






 
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Força e potência de corte 
• A potência de corte é calculada por 
 
 
 
][
10.60
...
6
kW
VaaK
P
fpesm
cm 
Constantes da equação de Kienzle para o fresamento 
Adaptado de Diniz et. al., 1999 
Material da peça 
 
Ksm (N/mm
2
) 
 
-Z 
 
Dureza (HB) 
Aços sem liga 
- C =0,1 O a 0,25% 
- C = 0,25 a 0,55% 
- C = 0,55 a 0,80% 
 
 
1500 
1600 
1700 
 
 
0,25 
0,25 
0,25 
 
 
125 
150 
170 
 Aços Baixa Liga (elementos de liga <5%) 
 
1700 
 
0,25 
 
175 
 Aços Alta Liga (elementos de liga >5%) 
 
1950 
 
0,25 
 
200 
 Aços Inoxidáveis 
- Austeníticos 
- Ferríticos/ Martensíticos 
 
 
2000 
1800 
 
 
0,21 
0,21 
 
 
200 
200 
 Ferros Fundidos Cinzentos 
- Alta Resistência à Tração 
- Baixa Resistência à Tração 
 
 
1100 
900 
 
 
0,28 
0,28 
 
 
245 
180 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE O 
FRESAMENTO FRONTAL 
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• Recomenda-se que o centro da fresa esteja sobre a peça a ser 
fresada 
• Para fresamento frontal com fresas de facear, Ferraresi recomenda 
• ae = 0,75.D (aço) 
• ae = 0,6.D (ferro fundido)• A Sandvik sugere o uso de uma fresa com diâmetro 20 a 50 % 
maior do que a largura que se deseja facear (ae) 
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• No fresamento frontal com ferramenta de metal duro deve-se ainda 
considerar a posição da pastilha no momento inicial do corte 
• A fresa não deve tocar a peça com um ponto de baixa resistência, 
como a aresta ou a quina da ferramenta, para evitar lascamento ou 
quebra 
• No exemplo, o contato deve ocorrer em U 
• O intervalo entre o contato 
inicial e completo da aresta de 
corte com a peça é o tempo 
de choque 
• Quanto maior, menor o 
impacto sobre a pastilha 
• Por isso, se recomenda uma 
distância de ajuste J de, no 
mínimo, 5% do diâmetro da 
fresa 
 
Fonte: Diniz et. al., 1999 
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• O eixo da fresa deve se posicionar 
sobre a largura da peça 
– Se o centro estiver fora da peça, o 
corte vai começar positivo, i.e., com 
a aresta  risco de lascamento 
 
 
 
Fonte: Diniz et. al., 1999 
Fonte: Diniz et. al., 1999 
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• No momento da saída do dente de dentro da peça ocorre uma 
queda brusca nas forças de corte 
– A magnitude desta queda é proporcional à espessura de corte h no 
momento da saída 
– Desse modo, h deve ser pequeno (menor possível) para evitar 
formação de rebarba (no caso do aço) ou lascamento (no caso do f°f°) 
 
 
 
• Caso A 
• h ok, porém o centro da 
ferramenta está fora da 
peça 
• Caso B 
• Tudo errado... 
• Caso C 
• Correto 
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Em relação à geometria de ferramenta 
• Evita-se ângulo de posição de 90º (quando possível) 
– Saída do cavaco é difícil 
– Tendência a vibrações devido à ausência da força passiva 
– Menor resistência da ferramenta 
• Quanto menor r, menor h (h=fz.sen.sen) e maior b 
– Menor carga sobre a aresta de corte 
– Menor a profundidade possível de ser usinada 
– Maior Ks, uma vez que a espessura de corte é menor. 
– Em geral, usa-se b ≤ 2/3 do comprimento total da aresta 
de corte, a fim de evitar vibrações. 
 
 
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• De acordo com os ângulos de saída e de inclinação, 
as fresas frontais de metal duro são classificadas 
como: 
– Fresa duplo-negativa: n e s 
negativos 
– Fresa duplo-positiva: n e s 
positivos 
– Fresa positivo-negativa: n 
negativo e s positivo 
 
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• Fresa duplo-negativa: n e s negativos 
• Condições de fresamento onde há ocorrência de 
quebra da aresta de corte (aresta é mais reforçada) 
• Usinagem de materiais de cavacos curtos, como o 
ferro fundido cinzento 
• Maior deformação sofrida pelo cavaco  maiores 
esforços de corte 
• Cavacos longos tendem a entupir os bolsões de 
armazenamento de cavaco 
• Como o ângulo de cunha é igual a 90°, pode ser usada 
em ambos os lados, o que resulta em economia 
 
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• Fresa duplo-positiva: n e s positivos 
• Menores esforços (cavaco deforma menos antes de romper 
e tem menor contato com a superfície de saída da 
ferramenta 
• Cavacos, helicoidais, são direcionados para cima, não 
gerando o problema do entupimento dos bolsões de 
armazenamento 
• Ferramenta menos resistente, materiais de baixa dureza 
e/ou com altas taxas de encruamento 
• Menor resistência da parte de corte e o fato de poder ser 
usada apenas de um lado. 
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• Fresa positivo-negativa: n negativo e s positivo 
• Vantajosa em desbaste pesado, devido ao fato dos cavacos 
gerados de levantarem dos bolsões, permitindo maior 
remoção de material com maior resistência da aresta de 
corte 
 
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Escolha das condições de usinagem e do 
número de dentes da fresa 
• Profundidade de corte (ap): idealmente, deve ser a maior 
possível. 
– ap possui pouca influência na vida da ferramenta, mas 
aumenta proporcionalmente a retirada de cavaco 
– Os fatores limitantes são a potência e rigidez da máquina, 
rigidez da peça e acabamento superficial desejado 
 
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Escolha das condições de usinagem e do 
número de dentes da fresa 
• Avanço (f) 
– Devem ser levados em conta diversos fatores: 
• Material da ferramenta, material usinado, acabamento 
superficial desejado e potência da máquina operatriz, além do 
tipo de fresa (frontal ou tangencial) 
• Como o avanço possui menor influência sobre a potência de 
corte do que a profundidade de corte, o uso de maiores 
avanços e menores profundidades de corte faz com que se 
possa obter menores potências de corte com igual taxa de 
remoção de material. Da mesma maneira, o uso de fresas com 
menor número de dentes e igual avanço faz com que haja 
queda de potência de corte 
– É importante atentar para a espessura média do cavaco (hm) 
que, para que os valores de pressão específica de corte se 
mantenham em níveis aceitáveis, não pode ser muito pequena. 
Diniz et. al. (1999) cita como valores de hm a faixa de 0,04 a 0,2 
mm para o fresamento tangencial e hm maior que 0,1 mm para o 
fresamento frontal 
 
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Escolha das condições de usinagem e do 
número de dentes da fresa 
• Velocidade de corte: diferente de um torno mecânico, 
uma fresadora não permite regular diretamente o 
avanço. Em fresadoras, regula-se a velocidade de 
avanço. Desse modo, o aumento de Vc irá causar uma 
redução em fz, a menos que Vf seja alterada na mesma 
proporção. Desse modo, a taxa de remoção de material 
não sofreria alteração, apesar do aumento na pressão 
específica de corte (maior hm), na potência consumida e 
da queda na vida da ferramenta (devido ao aumento de 
Vc) 
 
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Escolha das condições de usinagem e do 
número de dentes da fresa 
• Número de dentes: recomenda-se, de acordo com a situação 
de corte: 
– Fresa de passo grande (menor nº de dentes): 
• desbaste e semi-acabamento de aços, ou onde se pretende 
evitar vibrações 
– Fresa de passo semi-pequeno: maior taxa de remoção de 
cavaco (permitem maiores avanços para o mesmo fz) 
• fresamento de ferro fundido, onde o cavaco, em forma de pó, se 
aloja com facilidade nos bolsões de armazenagem de cavaco 
• em baixos avanços permite bom acabamento. 
– Fresa de passo extra-pequeno: permite altas Vf 
• corte interrompido de ferro fundido