Aula 02 Formação Cavaco

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SEM534 – Processos de Fabricação Mecânica
Aula: Mecanismo de Formação do Cavaco
SEM-534 Processos de Fabricação Mecânica
Mecanismo de Formação do Cavaco
Definição: Porção de material retirada da peça no processo de usinagem.
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Mecanismo de Formação do Cavaco
Fatores que influem na formação do cavaco
QUEBRA CAVACO
MATERIAL DA PEÇA
FLUIDO DE CORTE
MÁQUINA FERRAMENTA
CONDIÇÕES DE CORTE
MATERIAL DA FERRAMENTA
GEOMETRIA DA FERRAMENTA
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1. Sem contato na interface peça-ferramenta
2. Superfície de cisalhamento é um plano
3. Aresta de corte é uma linha reta
4. Largura de corte e do cavaco são iguais
5. Profundidade de usinagem é constante
6. Aresta de corte é maior que a largura de corte
7. Velocidade de corte uniforme
8. Cavaco contínuo sem APC
9. Espessura de corte é pequena em relação à largura de corte
10. Tensão normal e cisalhante na zona de cisalhamento primária 
e secundária são uniformes
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Corte Ortogonal Corte Tridimensional 
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Modelo de carta de baralho para formação de cavaco 
Piispanen 1948 (J. of Appl. Phys.V.19 p.867)
ferramenta
Peça
cavaco
h =t
h’ = tc
vc
ferramenta
peça
vc
8
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Modelo idealizado do corte
Geometria
h = espessura do corte
h’ = espessura do cavaco
 = ângulo de saída
β = ângulo de cunha
 = ângulo de folga
 = ângulo de cisalhamento
ls = comprimento do plano de cisalhamento
Peça
Ferramenta 



β
h
h’
cavaco
ls
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






)sen(1
cos
tan
)cos(
sen
)cos(
sen
-
=
-
=
-
==
r
r
l
l
h’
h
r
s
s Razão de 
corte
h
h’
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

cot)tan(
CD
DB
CD
AD
CD
AB
-=
==

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•Deformação
1<  < 6
2 <  < 4 Valores típicos
•Taxa de deformação típica
104/seg a 106/seg
vc ferramenta
peça
h
h’
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Relação entre as velocidades
Vc – velocidade de corte
- Ferramenta em relação a peça 
Vcav – velocidade do cavaco
- Cavaco em relação a ferramenta
Vs – Velocidade do cisalhamento
- cavaco em relação a peça
90-+γ

Vca Vs
Vc
90-γ
 
 
 
 



-
=
-
=
==
cos
cos
cos
'
c
s
c
ca
c
ca
V
V
sen
V
V
r
h
h
V
V
Vc
Vcac
h’
Vc
Vs Vca
Propriedade: sen(90-a) = cos (a)
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A Formação do cavaco afeta:
 Forças de corte
 Acabamento superficial;
 Temperatura;
 Vida da ferramenta e
 Tolerâncias dimensionais.
Tipos de Cavaco:
 Contínuo
 Aresta Postiça de Corte (APC) *
 Descontínuo
 Serrilhado
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Tipos de Cavaco
A) Contínuo 
C) Descontínuo 
B) Aresta Postiça de corte
A) Contínuo 
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Tipos de Cavaco:
A) Contínuo 
B) Descontínuo 
C) Aresta Postiça de corte
D) Serrilhado
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Formas dos Cavacos
O cavaco varia bastante
em termos de tamanho e
forma
Fonte: Trent &Wright 2000
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A Contínuo:
 Zona de cisalhamento muito estreita, existe também uma
zona secundária de cisalhamento
 Excelente acabamento superficial
 Geralmente ocorre com metais dúcteis: ocorre a velocidades
de corte elevadas e ângulos de saída positivos (condições
favoráveis);
 Cavacos tendem a enrolar no cabo ou suporte da ferramenta.
Deve-se usar quebra-cavacos
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Solução para o problema do cavaco contínuo pode ser
a utilização de quebra cavacos
cavaco
Zona de 
cisalhamento
Peça
Quebra-cavaco
Ferramenta
Fonte: georgia tech university
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B. Aresta Postiça de Corte: forma-se quando existe afinidade
química entre peça e ferramenta. Torna-se instável, quebra e então
forma-se novamente. Processo repete-se continuamente
 Condições favoráveis para crescimento são: baixas
velocidades, grandes profundidades de corte, ângulos de
saída negativo e altas temperaturas
 Degrada o acabamento superficial e muda a geometria
da ferramenta
 APC finos ajudam a melhorar a vida da ferramenta; p.e.,
MnS durante a usinagem de aços
 Fluidos de corte previnem a formação
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B. Aresta Postiça de Corte
Fonte: gtechuniv
Depósito de 
APC
Ferramenta
Depósito de 
APC
Cavaco
Aresta 
Postiça
Peça
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 Aresta Postiça de Corte (APC)
(a)
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C. Descontínuo:
 Ocorre normalmente para materiais frágeis
 Inclusões/ impurezas favorecem sua formação
 Ocorrem tanto a velocidades baixa quanto altas
 Grandes profundidades de corte
 Ausência de fluido de corte (em alguns casos como FoFo não
se usa)
 Por causa da natureza descontínua dos cavacos, forças de corte
variam levando a vibrações e trepidações na máquina
ferramenta, resultando em acabamento superficial ruim e perda
das tolerâncias
 Podem ser observados para metais dúcteis para condições de
velocidade baixa e avanço grande
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Trinca
Escoamento ao 
longo do plano 
de cisalhamento
Peça
Deformação 
lateral seguindo 
a trinca
trinca
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D. Cavacos Serrilhados:
 Semicontínuos com zonas de altas e baixas deformações
por cisalhamento
 Ocorrem em metais onde a resistência decresce
pronunciadamente com a temperatura.
 Exemplo: Titânio e suas ligas
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D. Cavacos Serrilhados:
 
Ti-6Al-4V Ti-6Al-4V