APR_PROCESSOS DE FABRICAÇÃO - USINAGEM

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Processos de Fabricação 
Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre 
a remoção de material sob a forma de cavaco (DIN 8580) 
Definição sobre Usinagem 
Usinagem 
 
Confere forma, dimensão e 
acabamento a peça por meio 
da remoção de material sob a 
forma de cavaco. 
Cavaco 
 
Porção irregular de 
material da peça que é 
retirado pela ferramenta. 
O estudo da usinagem é baseado na mecânica (atrito, deformação), 
na termodinâmica (calor) e nas propriedades dos materiais. 
Usinagem 
Importância da Usinagem na Industrial Metal - Mecânica 
Material elaborado 
por 
Prof.MEng.Ivandro 
Bonetti 
Sequência da Fabricação de Peças Usinadas 
Projeto Conceitual 
Modelamento Tridimensional 
 
Detalhamento Dimensional 
Planejamento - MOB 
 - Material 
 - Equipamentos 
 - Ferramentas 
 - Dispositivos 
 - Sistema de Medição 
 - Operações 
 - Parâmetros de corte 
 - Tempo de usinagem 
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A
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Importância da Usinagem na Industrial Metal - Mecânica 
Limites dos processos de Usinagem 
Fundamentos 
Usinagem dentro dos processos de fabricação 
Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais 
 
Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos 
finais especificados 
Operações de Usinagem 
➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
 
➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
 
➔ Usinagem por Processos Não Convencionais 
Classificação dos processos de usinagem 
Operações de Usinagem 
Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais 
Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais 
especificados 
- Remoção da maior parte do material 
- Sobremetal para acabamento 
- Tempo de usinagem tende a ser menor 
- Garantia das tolerâncias requeridas pelo projeto da peça 
- Ferramentas adequadas a forma do produto final 
- Grandes tempos de usinagem com pequena remoção de 
material. 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Usinagem Convencional 
- Torneamento 
Torneamento Retilíneo 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Torneamento Cilíndrico Externo 
Torneamento Cilíndrico Externo 
Torneamento Cônico Externo 
Torneamento Cônico Interno 
Torneamento Retilíneo 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Sangramento Axial 
Sangramento Radial 
Perfilamento Radial Perfilamento Axial 
Torneamento Curvelíneo 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Curvelíneo Externo 
Usinagem Convencional 
- Fresamento 
Fresamento 
Tangencial 
Fresamento 
Frontal Angular 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Fresamento 
Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies 
quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes 
Cilíndrico Tangencial 
Frontal 
Usinagem Convencional 
- Furação 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Furação 
Movimento de giro da peça ou da 
ferramenta com movimento simultâneo 
da peça ou da ferramenta com 
deslocamento retilíneo 
Furação em cheio 
Escareamento 
Furação escalonada 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Furação 
Furação de centro 
Trepanação 
Realizado em peças que 
sofrerão posterior torneamento Furação em que o núcleo da 
peça furada ficará maciça 
Furação profunda em cheio 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Alargamento 
Processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou acabamento de 
furos cilíndricos ou cônicos 
Alargamento Cilíndrico de Desbaste Alargamento Cônico de Desbaste 
Alargamento Cilíndrico de Acabamento Alargamento Cônico de Acabamento 
Usinagem Convencional 
- Aplainamento 
Aplainamento de Guias 
Aplainamento de 
Superfície Côncava 
Aplainamento de Ranhuras em 
"T" 
Aplainamento de Perfis 
Aplainamento de rasgos 
Aplainamento 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies 
regradas obtidas a partir do movimento alternativo entre peça e ferramenta 
Aplainamento de guias 
Aplainamento de superfícies 
Aplainamento de perfil 
Aplainamento de rasgos 
em T 
Usinagem Convencional 
- Retificação 
Retífica Plana 
Retífica Interna 
Usinagem Convencional 
- Mandrilamento 
É o processo de usinagem 
utilizado para corrigir 
pequenas irregularidades, 
deixando o cilindro, ou 
mancal, com rugosidades 
adequadas às suas funções. 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Mandrilamento 
Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de 
revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas de barra 
Mandrilamento Cilíndrico 
Superfície usinada é cilíndrica de revolução 
eixo da peça coincide com o eixo da ferramenta 
Mandrilamento Radial 
Superfície usinada é plana e perpendicular ao 
Eixo em torno do qual gira a ferramenta 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Mandrilamento 
Usinagem Convencional 
- Brochamento 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Brochamento 
Obtenção de superfícies quaisquer com 
Ferramentas multicortantes 
Brochamento Interno 
Brochamento externo 
Usinagem Convencional 
- Serramento e Roscamento 
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 
Serramento 
Processo mecânico de usinagem destinado ao recorte ou seccionamento de 
peças utilizando ferramentas multicortantes 
Serra Alternativa Serramento Continuo 
Serramento de recorte 
Serra Circular 
Serra com Rebolo 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Retificação 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Brunimento 
Processo mecânico de usinagem por abrasão utilizado para realizar 
acabamento em furos cilíndricos 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Lapidação 
Processo mecânico de usinagem por abrasão utilizando abrasivo aplicado 
em porta ferramenta, empregado para realizar acabamento fino 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Polimento 
Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual a ferramenta é 
constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos de 
substâncias abrasivas 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Tamboreamento 
Processo mecânico de usinagem no qual as peças são colocadas no 
interior de um tambor rotativo, junto ou não de materiais especiais, para 
serem rebarbados ou receberem um acabamento 
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 
Jateamento 
Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual as peças são 
submetidas a um jato abrasivo para serem rebarbadas, asperizadas 
ou receberem um acabamento 
Usinagem Não – Convencional 
- Eletroerosão 
A eletroerosão baseia-se na destruição 
de partículas metálicas por meio de 
descargas elétricas. 
TIRO 60 AE M4 
Usinagem Não – Convencional 
- Metalurgia do Pó 
Tolerância Dimensional 
Tolerância Dimensional 
Conceitos 
Sistemas de Ajustes e Tolerâncias 
O sistema de ajustes e tolerâncias ISO determina três condições 
fundamentais: 
1. Uma série de grupos de diâmetros de 1 a 500 mm. 
2. Uma série de tolerâncias fundamentais que determinam a 
qualidade dausinagem. 
Existem 18 qualidades distintas: IT01, IT0, IT1, IT2, IT3...IT16. 
3. Uma série de posições da tolerância que definem a sua posição 
em relação à linha zero, ou seja, a sua classe de ajuste. 
Unidade de Tolerância 
É um valor numérico calculado em relação às médias geométricas das 
dimensões limites de cada grupo. Ela serve de base ao 
desenvolvimento do sistema de tolerâncias e fixa a ordem de grandeza 
dos afastamentos. Símbolo: i [µm] 
D = Média geométrica dos valores extremos de cada grupo de dimensões nominais [mm]. 
As séries de tolerâncias fundamentais válidas para as várias dimensões nominais são designadas por 
IT01 até IT16. Elas foram determinadas baseando-se nas seguintes regras: 
 
i) IT6 até IT11: Foram calculadas segundo a Eq. (1.1). Cada qualidade tem uma tolerância 60% 
maior que a qualidade imediatamente inferior. 
 
ii) IT12 até IT16 são dez vezes maiores que os valores IT7 a IT 11. Ex.: IT12=10.IT7. 
 
iii) IT1 até IT5 não seguem lei matemática geral. IT5 é aproximadamente igual a 7i. 
 
iv) Os valores de IT01 a IT1 são: 
 
IT01 = 0,3+0,008D; 
IT0 = 0,5 + 0,012D; 
IT1 = 0,8 + 0,020D. 
(Equação 1.1) 
Os valores de IT2 a IT4 foram determinados interpolando-se geometricamente os valores de 
IT1 a IT5: 
 
IT2: Segundo termo da P.G. calculada através da interpolação de três termos entre a1 (dado 
pela tolerância IT1) e a5 (dado pela tolerância IT5). ⇒ t=a2 
 
IT3: Terceiro termo da P.G. calculada através da interpolação de três termos entre a1 (dado 
pela tolerância IT1) e a5 (dado pela tolerância IT5). ⇒ t=a3 
 
IT4: Quarto termo da P.G. calculada através da interpolação de três termos entre a1 (dado pela 
tolerância IT1) e a5 (dado pela tolerância IT5). ⇒ t=a4 
Unidade de Tolerância 
Exemplo: 
Ø = 12 mm 
IT2, IT3 e IT4=? 
 
Solução: IT2=?; Das tabelas tem-se: IT1=1,2µm; IT5=8µm; 
Outro Exemplo 
Calcule a tolerância de Fabricação para o intervalo de 6 a 10 mm 
Solução 
D = 7,746 ~ 8,0 mm 
= 0,908 
Tolerância = 40.0,908 = 36,3 36µm 
 64.0,908 = 58,1 58µm 
Outro Exemplo 
Calcule a tolerância de Fabricação para o intervalo de 30 a 50 mm 
Solução 
D = 38,73 ~ 40,0 mm 
= 1,579 
Tolerância = 7.1,579 = 11,053 11 µm 
 10.1,579 = 15,790 16 µm 
 
Exemplo 3 
a. Qual a unidade de tolerância para 12 mm? 
b. Determinar a tolerância fundamental para a qualidade 
de tolerância IT7, utilizando-se do cálculo. 
Resolução 
a. O grupo de dimensões no qual está inserido o valor 12 mm, tem 
como valores extremos 10 e 18 mm (ver tabela), portanto, a média 
geométrica é: 
D = 10x18 = 13,41 mm 
i = 0,45 313,41 + 0,001 X 13,41 
i = 1,0824 μm 
b. A tolerância fundamental para a qualidade de trabalho IT7 é 
dada por: 
t = 16 i 
t = 16 X 1,0824 = 17,32 μm 
Obs.: Tolerâncias < 100: arredondamento deve ser múltiplo de 1, 
portanto, t = 17 μm. Todavia, a tabela apresenta o valor 18 μm 
Conjunto de princípios, regras, fórmulas e tabelas que permitem a escolha 
racional de tolerâncias no acoplamento EIXO/FURO, para se obter, 
economicamente, uma condição preestabelecida. Têm por finalidade 
estabelecer, em função da dimensão nominal, valores padronizados para as 
folgas ou interferências, isto é, o modo como as peças deverão trabalhar em 
conjunto. 
Sistemas de Ajustes 
2.1.9. AJUSTAGEM 
É estabelecer as dimensões de uma peça e os limites de variação dessas, de 
modo que fique bem determinado o funcionamento do conjunto a ser 
fabricado. 
 
2.1.10. CATEGORIA DO AJUSTE 
É a classificação dos ajustes segundo a possibilidade de movimento relativo 
entre seus elementos. 
• Ajustes com FOLGA ⇒ O afastamento superior do EIXO é menor ou igual ao 
afastamento inferior do FURO. 
• Ajuste com INTERFERÊNCIA ⇒ O afastamento superior do FURO é menor 
ou igual ao afastamento inferior do EIXO. 
 FOLGA ⇒ F > 0 e f > 0 
• Ajustes INCERTOS ⇒ F > 0 e IM > 0 (f < 0) 
 INTERFERÊNCIA ⇒ IM > 0 e Im > 0 
Ajustes 
2.1.11. FOLGAS MÁXIMA E MÍNIMA - F e f 
É a maior e a menor diferença entre as dimensões que deve existir em 
um acoplamento especificado para trabalhar com folga. 
 
F = DmáxF - dmínE = (D + As) - (D + ai) ⇒ F = As - ai 
f = DmínF - dmáxE = (D + Ai) - (D + as) ⇒ f = Ai – as 
 
2.1.12. INTERFERÊNCIA MÁXIMA E MÍNIMA - IM e Im 
IM = dmáxE - DmínF = (D + as) - (D + Ai) ⇒ IM = as - Ai 
Im = dmínE - DmáxF = (D + ai) - (D + As) ⇒ Im = ai - As 
Obs.: Os valores das folgas e interferências são sempre POSITIVOS, 
porém para cálculos pode-se considerar: 
F = - Im f = - IM 
2.1.13. TOLERÂNCIA DE FUNCIONAMENTO - T 
É a soma das tolerâncias de fabricação do FURO (tf) e do EIXO (te). 
T = tf + te = (As - Ai) + (as - ai) ⇒ T = F – f 
 
2.1.14. CAMPO DE TOLERÂNCIA 
É o valor da dimensão compreendida entre os afastamentos superior 
e inferior da peça. 
A (a) até G (g) ⇒ ajustes móveis, livres, com folga. 
J (j) até N (n) ⇒ ajustes incertos (folga e/ou interferência, porém 
pequenas). 
P (p) até ZC (zc) ⇒ ajustes com interferência. 
 H ⇒ ajustes no Sistema FURO-BASE (S.F.B.) 
 h ⇒ ajustes no Sistema EIXO-BASE (S.E.B.) 
Eixo-base Sistema de ajustes no qual as folgas ou interferências 
exigidas são obtidas pela associação de furos de várias classes 
de tolerâncias com eixos de uma única classe de tolerância. 
Neste sistema a dimensão do eixo é idêntica à dimensão nominal, 
isto é, o afastamento superior é zero. 
 
 
 
 
 
 
Furo-base Sistema de ajustes no qual as folgas ou interferências 
exigidas são obtidas pela associação de eixos de várias classes 
de tolerâncias com furos de uma única classe de tolerância. 
Neste sistema a dimensão mínima do furo é idêntica à dimensão 
nominal, isto é, o afastamento inferior é zero. 
2.1.15. SISTEMA FURO-BASE - S.F.B. 
É o sistema pelo qual, para todas as categorias de ajuste, a dimensão 
mínima do FURO é igual à dimensão nominal. O número de ajustes 
possíveis e que satisfaçam as condições de operação do conjunto é 
extremamente elevado. Para maior simplicidade, sempre que possível, 
deve ser adotada a posição H do campo de tolerâncias para FURO, 
obtendo-se, a partir destes, as tolerâncias do EIXO. 
2.1.16. SISTEMA EIXO-BASE - S.E.B. 
É o sistema pelo qual, para todas as categorias de ajuste, a dimensão 
máxima do eixo é igual à dimensão nominal. Utiliza a letra h para o 
seu campo de tolerância. 
 
2.1.17. SISTEMA MISTO 
Quando o ajuste é feito fora dos sistemas FURO-BASE e EIXO-
BASE, o sistema chame-se misto. 
Posição do Campo de Tolerâncias 
Posição do Campo de Tolerâncias 
 SISTEMA ISO DE TOLERÂNCIAS E AJUSTES 
As principais características do sistema ISO são: 
• divisão em grupos de dimensões nominais, variando de 1 a 500 mm 
• série de 20 tolerâncias fundamentais para cada grupo de dimensões 
acima. 
• série de posições, em relação a linha zero, que determinam a 
categoria do ajuste (folga ou interferência) 
Este conjunto de características é resumido em uma das mais 
importantes tabelas, Tabela de tolerâncias fundamentais, e é obtida da 
seguinte forma: 
 
GRUPO DE DIMENSÕES 
Os grupos de dimensões são colocados na 1ª coluna e são obtidos 
através de séries geométricas, baseadas na teoria dos números 
normalizados (séries de Renard), conforme mostrado abaixo. 
2.3. ESCOLHA DO AJUSTE 
Os principais fatores que influenciam a escolha do 
ajuste são: 
• acabamento superficial das superfícies em contato. 
• comprimento de contato. 
• movimento relativo entre as peças. 
• velocidade de funcionamento. 
• tipo dematerial das peças. 
• temperatura. 
• lubrificação. 
• quantidade de peças 
• custo da produção 
2.4. RECOMENDAÇÕES PARA ESCOLHA DO AJUSTE 
 
1. Evitar excesso de precisão, utilizando na fabricação das peças as 
tolerâncias mais amplas possíveis, de acordo com as condições 
de trabalho do conjunto; 
2. Verificar a possibilidade de execução das peças, de acordo com 
as limitações dos processos de usinagem recomendados ou 
disponíveis; 
3. Optar por tolerâncias mais amplas para o furo e mais apertadas 
para o eixo, devido a maior facilidade de usinagem e medição; 
4. Coerência entre as tolerâncias do furo e do eixo, de acordo com as 
recomendações abaixo: 
5. Utilizar sempre que possível os ajustes recomendados, devido à 
certeza de funcionamento adequado; 
 
6. Seguir sempre as recomendações dos fabricantes e as tabelas 
constantes em livros especializados em ajustagem mecânica e 
normas técnicas. O ANEXO 1 apresenta alguns ajustes 
recomendados e suas características. 
2.6. EXEMPLOS DE AJUSTES 
Nas páginas seguintes, encontram-se alguns exemplos de 
projetos mecânicos contendo indicações de tolerâncias, ajustes, 
tolerâncias geométricas e rugosidade superficial normalmente 
utilizadas. 
Qualidade da Superfície 
Rugosidade 
DEFINIÇÕES 
Alguns conceitos, parâmetros e definições serão agora descritos. Eles 
são importantes para o entendimento das técnicas de medição e 
determinação do procedimento correto para a avaliação da 
rugosidade superficial. 
 
SUPERFÍCIES 
1. SUPERFÍCIE GEOMÉTRICA 
Superfície ideal prescrita no projeto, onde não existem erros de forma 
e acabamento. 
 
2. SUPERFÍCIE REAL 
Superfície que limita o corpo e o separa do meio que o envolve. 
 
3. SUPERFÍCIE EFETIVA Superfície avaliada pela técnica de 
medição, com forma aproximada da real. Depende do método e do 
instrumento utilizado para a medição. Diferentes sistemas de 
medição, analógicos, como diferentes raios de ponta de apalpadores, 
ou digitais (sistemas a laser), podem resultar em diferentes 
superfícies efetivas, como mostra a figura 6.7. 
3. SUPERFÍCIE EFETIVA Superfície avaliada pela técnica de 
medição, com forma aproximada da real. Depende do método e 
do instrumento utilizado para a medição. Diferentes sistemas de 
medição, analógicos, como diferentes raios de ponta de 
apalpadores, ou digitais (sistemas a laser), podem resultar em 
diferentes superfícies efetivas, como mostra a figura 6.7. 
Linha Média – LM 
Linha que separa o perfil de rugosidades em regiões de mesma 
área (acima e abaixo), dentro do percurso de medição. 
AVALIAÇÃO DA RUGOSIDADE 
Existem dois sistemas distintos de medição da rugosidade superficial: 
• Sistema M, baseado na linha média (LM) e empregado em diversos países 
(Brasil, EUA, GB, Japão) e utiliza a normalização ISO. 
• Sistema E: Também chamado de sistema de envolvente, empregado na 
Alemanha, França e Itália. 
 
O sistema M é composto por três classes, que se distinguem por serem 
baseadas: 
• na altura/profundidade das rugosidades, • nas distâncias entre as rugosidades e 
• em ambas as anteriores (proporcionalidade entre altura/profundidade e 
distância). 
 
1. RUGOSIDADE (ou DESVIO) MÉDIO ARITMÉTICO – (Ra, AA ou CLA): Média 
aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (yi), em 
relação à linha média, dentro do percurso de medição. Este parâmetro é 
conhecido também como CLA (Center Line Average) ou AA (Aritmetical 
Average). O cálculo da rugosidade Ra é baseado em algumas hipóteses: 
 • considera que a topografia da superfície é regular, 
 • a superfície tem um padrão repetitivo. Isto é típico de superfícies 
metálicas obtidas por processo de usinagem. A rugosidade deve ser determinada 
pela equação abaixo. 
Qualidade 
da 
Superfície 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
 
É o movimento entre a ferramenta e a peça que provoca remoção de 
cavaco durante uma única rotação ou um curso da ferramenta. 
Geralmente este movimento ocorre por meio da rotação da peça. 
Movimento de Corte 
 
É o movimento entre a ferramenta e a peça que, juntamente com o 
movimento de corte, possibilita uma remoção contínua do cavaco ao 
longo da peça. 
Movimento de Avanço (f) 
 
É o movimento entre a ferramenta e a peça, no qual é 
predeterminada a espessura da camada de material a ser removida 
Movimento de Profundidade (ap) 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
 
É o movimento entre a ferramenta e a peça, empregado para compensar 
alterações de posição ,devido por exemplo, pelo desgaste da ferramenta. 
Movimento de Ajuste 
 
É o movimento da ferramenta em direção à peça, com a finalidade 
de posicioná-la para iniciar a usinagem 
Movimento de Aproximação 
 
É a direção instantânea do movimento de avanço. 
Direção de Corte 
Direção de Avanço 
É a direção instantânea do movimento de corte. 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
É o espaço percorrido sobre a peça pelo ponto de referência (ponto 
teórico no gume da ferramenta) da aresta cortante, segundo a 
direção de corte. 
Percurso de Corte 
 
É o espaço percorrido pela ferramenta, segundo a direção de avanço. 
Deve-se diferenciar os componentes do movimento de avanço. 
Percurso de Avanço 
 
É o plano que contém as direções de corte e de avanço (passando 
pelo ponto de referência da aresta cortante),onde se realizam todos 
os movimentos responsáveis pela formação do cavaco. 
Percurso Efetivo de Corte 
Plano de Trabalho 
É o percurso efetivo percorrido pelo ponto de referência da aresta 
cortante, segundo a direção efetiva de corte. 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
Grandezas Relativas ao Avanço 
Avanço (f) – é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso 
da ferramenta; 
Avanço por Dente (fz) – é o percurso de avanço por dente e por volta 
ou curso da ferramenta, medido na direção do avanço. Corresponde à 
distância entre duas superfícies em usinagem consecutivas, 
considerada na direção do avanço. 
Avanço de Corte (fc) – é a distância 
entre duas superfícies consecutivas 
em usinagem, medida no plano de 
trabalho e perpendicular à direção de 
corte. Tem-se assim que: 
fc = fz. senφ 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
NO PLANO DE TRABALHO 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
NO PLANO DE TRABALHO 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
 
É o ângulo entre a direção de avanço e a direção de corte. 
Ângulo φ da direção do 
avanço 
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem 
 
É o ângulo entre a direção efetiva de corte e a direção de corte. 
Ângulo η da direção do avanço 
 
Quando a velocidade de avanço é pequena em 
relação à velocidade de corte, η é desprezível.. 
 
Com a ressalva, de que na usinagem de roscas de 
grande passo, η não é desprezível, pois representa o 
ângulo de inclinação da rosca. 
Geometria da Ferramenta 
 
Cada par, material de 
ferramenta / material de 
peca, tem uma geometria 
de corte apropriada ou 
ótima. 
 
 
Onde: 
α = ângulo de incidência 
β = ângulo de cunha 
γ = ângulo de saída 
ε = ângulo de quina 
ᵡ = ângulo de direção de corte 
λ = ângulo de inclinação 
rε = raio de quinaA geometria da ferramenta influencia na: 
➔ Formação do cavaco 
➔ Saída do cavaco 
➔ Forças de corte 
➔ Desgaste da ferramenta 
➔ Qualidade final do trabalho 
Geometria da Cunha de Corte 
FACE : Superfície da cunha sobre a qual o cavaco escoa. 
FACE REDUZIDA : É uma superfície que separa a face em duas regiões - face e face 
reduzida - de modo que o cavaco entre em contato somente com a face reduzida. 
FLANCO : Superfície da cunha voltada para a peça. 
FLANCO PRINCIPAL: Superfície da cunha voltada para a superfície transitória da peça. 
 
FLANCO SECUNDÁRIO: Superfície da cunha voltada para a superfície usinada da peça. 
 
QUEBRA CAVACO : São alterações presentes na face reduzida com o objetivo 
de controlar o tamanho do cavaco de modo que não ofereça risco ao operador 
e não obstrua o local de trabalho. 
Superfície da Ferramenta 
QUINA: É o encontro do gume principal com o gume secundário. 
GUME: É o encontro da face com o flanco, destinada a operação de corte. 
 
GUME PRINCIPAL: Interseção da face e do flanco principal. 
 
GUME SECUNDÁRIO: Interseção da face e do flanco secundário. 
 
GUME ATIVO: É a parte do gume que realmente está cortando. 
 
GUME PRINCIPAL ATIVO: É a parte do gume principal que realmente está cortando. 
 
GUME SECUNDÁRIO ATIVO: É a parte do gume secundário que realmente está cortando. 
 
Gumes e Quinas 
 Para definir os planos e medir os ângulos da 
ferramenta é preciso selecionar um ponto de referência 
posicionado em qualquer parte do gume principal. 
 
Sistema de Referência FERRAMENTA NA MÃO: Usado 
para medir os ângulos da ferramenta. 
 
Pr (Plano de referência da ferramenta): É paralelo à base 
da ferramenta no ponto selecionado. 
Pf (Plano de trabalho convencional): É perpendicular ao 
Pr e paralelo à direção de avanço. 
Pp (Plano passivo da ferramenta): É perpendicular ao Pr 
e ao Pf. 
Sistema de Referência e Planos 
Sistema de Referência e Planos 
Pr (Plano de referência da 
ferramenta): É paralelo à base da 
ferramenta no ponto selecionado. 
Pp (Plano passivo da 
ferramenta): É perpendicular 
ao Pr e ao Pf. 
Pf (Plano de trabalho 
convencional): É perpendicular 
ao Pr e paralelo à direção de 
avanço. 
Pn (Plano normal 
ao gume): É 
perpendicular ao 
gume no ponto 
selecionado; 
Po (Plano ortogonal da 
ferramenta): É perpendicular ao Pr 
e Ps no ponto selecionado. 
Sistema de Referência e Planos 
Ps (Plano do gume da 
ferramenta): É tangente ao 
gume no ponto selecionado 
e perpendicular ao Pr. 
MOVIMENTO DE CORTE : É o movimento relativo entre a 
peça e a ferramenta que força o material da peça a escoar 
sobre a face da ferramenta, proporcionando a formação 
de cavaco. 
 
MOVIMENTO DE AVANÇO : É o movimento relativo entre a 
peça e a ferramenta o qual, combinado ao movimento de 
corte, proporciona uma remoção contínua do cavaco e 
consequente formação de uma superfície usinada. 
 
MOVIMENTO RESULTANTE DE CORTE : É o movimento 
resultante dos movimentos de corte e de avanço. 
Movimento de Corte 
Movimento de Corte 
Movimento de Corte 
NO PLANO DE REFERÊNCIA 
Ângulos da 
Ferramenta 
NO PLANO DE GUME 
Ângulos da 
Ferramenta 
NO PLANO PASSIVO 
Ângulos da 
Ferramenta 
NO PLANO DE TRABALHO 
Ângulos da 
Ferramenta 
NO PLANO ORTOGONAL 
Ângulos da 
Ferramenta 
AINDA NO PLANO ORTOGONAL 
Ângulos da 
Ferramenta 
NO PLANO NORMAL 
Ângulos da 
Ferramenta 
AINDA NO PLANO NORMAL 
Ângulos da 
Ferramenta 
Estudo do Cavaco 
 Cavaco é o material 
removido do tarugo durante o 
processo de usinagem, cujo 
objetivo é obter uma peça 
com forma e dimensões 
definidas. 
 Para um melhor 
entendimento podemos fazer 
uma analogia com o ato de 
apontar um lápis, onde: 
-lápis é o tarugo; 
-lamina do apontador é a 
ferramenta de corte; 
-material removido é o 
cavaco. 
Formação do Cavaco 
Etapas da Formação 
1)Recalque do material da peça contra a face da ferramenta 
 
2)Material recalcado sofre deformação plástica que aumenta progressivamente até 
atingir a tensão de cisalhamento necessária ao deslizamento. Inicia-se o 
deslizamento do material recalcado segundo os planos de cisalhamento. Os planos 
instantâneos definem uma região entre a peça e o cavaco denominada região de 
cisalhamento. 
 
 
 
 
 
 
 
4)Com a continuidade do movimento relativo (peça/ferramenta) ocorre o 
escorregamento da porção de material deformado e cisalhado (cavaco) sobre a face 
da ferramenta. O processo se repete, sucessivamente, com o material adjacente. 
3)Com a continuidade da 
penetração da ferramenta 
(movimento relativo) ocorre 
ruptura parcial ou completa na 
região de cisalhamento, 
dependendo das condições de 
usinagem e ductilidade do 
material 
 Decompondo a força de corte (F) que a 
ferramenta exerce sobre o material da peça, 
obtém-se: 
 A componente Fsh 
(força de cisalhamento ao 
longo do plano de 
cisalhamento) é responsável 
pelo surgimento do plano de 
cisalhamento. 
Origem do Plano de Cisalhamento 
 O material da peça tem estrutura granular, isto é, 
composta por grãos. Logo, a componente Fsh não 
propaga-se em linha reta e sim através dos grãos, 
formando uma região onde os grãos são fortemente 
deformados. 
Plano de Cisalhamento 
Tipos de Cavacos 
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 
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 serrilhado 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 
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 de Cavacos 
INDESEJÁVEIS (Cavacos longos) 
- Oferecem risco ao operador; 
- Obstruem o local de trabalho; 
- Podem danificar tanto a ferramenta quanto 
prejudicar o acabamento superficial da peça; 
- Dificultam o manuseio e a armazenagem; 
- Causam aumento da força de corte e da 
temperatura com consequente redução da vida da 
ferramenta. 
Formas de Cavacos 
BONS 
-Ocupam pouco 
volume; 
-Não obstruem 
o local de 
trabalho; 
-São removidos 
facilmente ; 
Fatores que Influenciam na Forma e no Tipo de Cavaco 
O quebra cavaco(alteraçao na face da ferramenta) é 
usado principalmente para reduzir o tamanho de cavacos 
longos, com o objetivo de: 
-Evitar o "enrolamento" do cavaco na ferramenta; 
-Diminuir o tempo de contato do cavaco com a 
ferramenta e desta maneira reduzir a tranferência de 
calor. 
Quebra - Cavaco 
Quebra - CavacoINFLUÊNCIA DA PROFUNDIDADE DE 
USINAGEM NA QUEBRA DO CAVACO 
 
Ap/r pequeno = dificuldade na quebra 
ap/r grande = facilidade na quebra 
a 
b 
c 
a) Quebra-cavaco 
fixado mecanicamente; 
b) Quebra-cavaco 
usinado diretamente na 
ferramenta;. 
c) Quebra-cavaco em 
pastilha sinterizada 
Tipos mais comuns de quebra-cavacos 
A forma do cavaco é 
alterada pelo uso de fluido 
de corte devido os 
seguintes fatores: 
-Diminuição da resistência 
ao escoamento causada 
pelo atrito. 
-Deflexão do cavaco 
causada pela injeção de 
fluido. 
-Encruamento do cavaco 
devido a ação do fluido de 
corte. 
Fluido de Corte 
Grande avanço (f) produz alta 
concentração de material na 
zona de cisalhamento, 
aumentando a “resistência” ao 
corte, gerando flutuações na 
força de corte, produzindo 
consequentemente cavaco 
cisalhado. 
Condições de Corte 
 Usando um ângulo de saída 
de 5o em A, obtemos um processo 
pouco contínuo devido a alta 
flutuação da força de corte. Tal 
flutuação é gerada pela 
fragmentação do cavaco causada 
pelo alto valor da componente da 
força total que “passa” pelo plano de 
cisalhamento. 
 Em B o ângulo de saída 
assume um valor de 15o, resultando 
num processo mais contínuo. Isto 
ocorre devido a redução na 
flutuação da força total causada 
pela diminuição da da sua 
componente que passa pelo plano 
de cisalhamento. 
Ângulo de Saída 
Material HSTR onde 
os ângulos são de: 
C=5, D=10 e E=15o 
Ângulo de Saída 
 Quina arredondada 
provoca dobramento 
transversal e longitudinal 
do cavaco. 
Raio de Quina 
 Fator de Recalque: é a relação entre o 
comprimento de corte = 3,14.d.l e o comprimento do 
cavaco 
Fator de Recalque 
 Durante o processo de corte é gerado calor que se transmite 
através das partes envolvidas, a saber : peça, ferramenta e cavaco. A 
maior porção do calor transmite-se para o cavaco. 
 
Geração de Calor e Distribuição de Temperaturas 
Geração de Calor e Distribuição de Temperaturas 
Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada 
Desvantagens dos Processos de Usinagem 
► Processos lentos, quando comparados com outros. 
 
 
► Altos custos envolvidos 
 
1. Mão de obra altamente especializada; 
 
2. Maquinário caro; 
 
3. Ferramental caro; 
 
4. Alta produção de resíduo. (10% =>cavaco) 
Disponibilidade de uma Máquina Operatriz 
Depende do tempo entre panes e do tempo de reparo 
D......... Disponibilidade da Máquina 
TMED...... Tempo médio entre defeitos 
TMR........ Tempo médio entre reparos 
Segurança de uma máquina – se define por sua capacidade de 
cumprir sua função sem causar riscos à saúde e à integridade dos 
operadores. 
 
Segurança de funcionamento – define a capacidade de uma 
máquina satisfazer, ao longo de sua vida, às necessidades de seu 
usuário. 
Escolha da 
Máquina Operatriz 
• Andamento da superfície; 
• Dimensões da obra; 
• Quantidade de peças; 
• Precisão exigida; 
• Disponibilidade. 
Cálculo do Número de Equilíbrio 
TA, TB Tempo de preparação das máquinas A e B, respectivamente 
tA, tB Tempo de execução de uma peça nas máquinas A e B, respectivamente 
CMA, CMB Custo das máquinas A e B, incluindo mão de obra, em R$/min 
CA, CB Custo total de uma peça quando fabricada nas máquinas A e B, em R$ 
Para um lote de n peças, temos: 
 
CA.n = (TA + n.tA).CMA 
 
CB.n = (TB + n.tB).CMB 
 
Considerando o número n0 como 
sendo o número de equilíbrio, temos: 
 
CA. n0 = CB. n0 
 
logo: 
 
(TA + n0.tA).CMA = (TB + n0.tB).CMB 
 
Ciclo de Trabalho da 
Máquina Especializada 
• Alimentação; 
• Aproximação rápida da ferramenta; 
• Corte na velocidade indicada; 
• Retirada rápida da peça; 
• Controle da Fabricação. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 1 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 2 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 3 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 4 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 5 
Fresamento tangencial com fresa cilíndrica. Percurso de corte lc, percurso 
efetivo de corte Ie; percurso de avanço lf 
(Os dentes 1 e 2 mostram o movimento da fresa). 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 6 
Torneamento cilíndrico com ferramenta de barra. Plano de trabalho contendo o 
ângulo φ da direção de avanço e o ângulo η da direção efetiva de corte. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 7 
Fresamento tangencial com movimento 
discordante. Plano de trabalho com o ângulo 
φ da direção de avanço e o ângulo η da 
direção efetiva de corte (φ < 90°). 
USINAGEM DISCORDANTE 
• O MOVIMENTO DE CORTE DA FERRAMENTA E O 
MOVIMENTO RELATIVO DE AVANÇO DO MATERIAL 
ENCONTRAM-SE OPOSTAMENTE SINCRONIZADOS. 
• É O MÉTODO MAIS EMPREGADO, PRINCIPALMENTE EM 
EQUIPAMENTOS CONVENCIONAIS DE AVANÇO MANUAL. 
• O PRIMEIRO CONTATO DO GUME DA FERRAMENTA COM 
A MADEIRA (A) NÃO INICIA O CORTE, O QUAL ACONTECE 
UM POUCO MAIS ADIANTE (B), E SIM, APENAS RASPA E 
FORÇA. FORMA-SE, ENTÃO, UMA APARA COMPRIDA DE 
ESPESSURA CRESCENTE, ATÉ ATINGIR OS PONTOS DE 
SAÍDA DO GUME DA FERRAMENTA (C1 E C2). 
 
• VANTAGENS: MAIOR FENDILHAMENTO; MAIOR 
DURABILIDADE DE CORTE; MELHOR ÂNGULO DE CORTE; 
REDUÇÃO DA FORÇA MOTRIZ; POSSIBILIDADE DO 
MOVIMENTO DE ENTRADA E SAÍDA DO MATERIAL. 
 
• DESVANTAGENS: FIBRAS REVERSAS EM MADEIRAS 
MACIÇAS GERAM MÁ QUALIDADE DE CORTE, 
OCORRENDO ARRANCAMENTOS E LASQUEAMENTOS DO 
MATERIAL. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 8 
Fresamento tangencial com movimento 
concordante. Plano de trabalho com o ângulo 
φ da direção de avanço e o ângulo η da 
direção efetiva de corte (φ > 90°). 
USINAGEM CONCORDANTE 
• O MOVIMENTO DE CORTE DA FERRAMENTA E O MOVIMENTO 
RELATIVO DE AVANÇO DO MATERIAL ENCONTRAM-SE 
SINCRONIZADOS NO MESMO SENTIDO. 
• O PRIMEIRO CONTATO DO GUME DA FERRAMENTA COM A 
MADEIRA, PONTO DE IMPACTO, É O INÍCIO DA OPERAÇÃO DE 
CORTE, COM OS GUMES DA FERRAMENTA CORTANDO A 
ESPESSURA MAIOR PARA A MENOR, NÃO FORMANDO 
TENSÕES DE LASQUEAMENTO. O CAVACO É COMPACTO PELA 
AÇÃO DO CORTE, QUE TERMINA NO PONTO ZERO (0) SOBRE A 
SUPERFÍCIE USINADA 
. 
• VANTAGENS: SUPERFÍCIE DE CORTE LISA (MESMO COM 
FIBRAS REVERSAS); MENOR ESFORÇO NO MOVIMENTO DE 
AVANÇO; POSSIBILIDADE DE TRABALHAR COM VELOCIDADES 
DE AVANÇO MAIORES. 
 
• DESVANTAGENS: DEVIDO AOS ÂNGULOS NA GEOMETRIA DE 
CORTE E À FALTA DE FENDILHAMENTO DA MADEIRA DURANTE 
A USINAGEM, HÁ MAIOR CONSUMO DE ENERGIA MOTRIZ E 
MENOR DURABILIDADE DE CORTE DA FERRAMENTA; TIPO DE 
USINAGEM EMPREGADO COM AVANÇO MECÂNICO, DEVIDO 
AOS ALTOS RISCOS AO OPERADOR EM AVANÇO MANUAL. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 9 
Fresamento frontal. Variação do ângulo φ da direção de avanço. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 10 
Retificação plana frontal. Variação do ângulo φ da direção de avanço. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 11 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 12 
Fresamento discordante. Avanço por dente, fz , por corte, fc, e avanço efetivo. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figuras 13 e 14 
Fresamento tangencial. 
Largura de corte ap; 
espessura de penetraçãoe 
Fresamento frontal. 
Profundidade de corte ap; 
espessura de penetração e. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figuras 15 e 16 
Aplainamento. Profundidade 
de corte ap; avanço f=fc. 
Retificação frontal. Profundidade 
de corte ap; 
espessura de penetração e. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figuras 17 
Brochamento 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figuras 18 e 19 
Retificação plana tangencial. 
Largura de corte ap; 
espessura de penetração e. 
Furação. 
Largura de corte ap=d/2. 
Conceitos da Técnica de Usinagem 
Movimentos e Relações Geométricas 
Figura 20 
Grandezas Relativas ao Cavaco 
Analogia Torneamento Interno e Furação 
 
Determinar a potência do motor de um torno universal que deve 
fazer um torneamento cilíndrico em uma barra de aço 8620 com 
diâmetro 50 mm. Parâmetros de corte: Vc = 110 m/min, ap = 1,4 
mm e f = 0,4 mm/rot. Ferramenta: Metal duro s/fluido de corte. 
Rendimento mecânico da transmissão do motor à árvore 
principal: 70%. 
Exercício 
Materiais para Ferramenta de Corte 
 Elevada dureza a quente; 
 Elevada dureza a frio bem superior à da peça 
usinada; 
 Tenacidade para resistir aos esforços de corte 
e impactos; 
 Resistência à abrasão; 
 Estabilidade química; 
 Facilidade de obtenção a preços econômicos. 
 
 Aços ferramenta 
 Aços rápidos comuns 
 Aços rápidos ao cobalto 
 Ligas fundidas 
 Carbonetos sinterizados 
 Cerâmicas de corte 
 Diamantes 
 Nitreto de boro cristalino cúbico (CBN) 
 
Variação da dureza de alguns 
materiais de ferramentas de corte 
com a temperatura 
Evolução da Vc (velocidade de corte) 
 
Comparação dos materiais 
para ferramentas de corte 
 
Materiais para ferramentas de corte 
Aço-carbono 
 - C de 0,8 a 1,5 %; 
 - Até 1900 eram os únicos materiais disponíveis 
para ferramentas 
 - utilizados em baixíssimos Vc, no ajuste de 
peças. 
 - Comum até 200° C (limas, machos manuais); 
 - Com elementos de liga (V, Cr, Mo e W) até 
400° C (brocas, machos, etc.) 
 
- Baixo custo 
- Facilidade de usinagem (gumes muito vivos) 
- Fácil tratamento térmico 
- Quando bem temperado, elevada dureza e 
resistência ao desgaste 
- Boa tenacidade. 
Materiais para ferramentas de corte 
Aço-rápido 
 - Desenvolvido por Taylor e apresentado 
publicamente em 1900 na exposição 
mundial de Paris; 
 - Indicados para operações de baixa e 
média Vc; 
 - Dureza a quente até 600° C; 
 - Elementos de ligas, W, Co, Mo, Cr e V; 
 - Desvantagens: preço elevado e difícil 
tratamento térmico. 
 Surgiram em 1921; 
 O cobalto aumenta a dureza a quente e a 
resistência ao desgaste, mas diminui a 
tenacidade; 
 Teor de Co varia de 5 a 12%. 
 Revestimento de TiN (1 a 3 m de espessura) 
aplicado por processos PVD (Physical Vapor 
Deposition) abaixo de 550°C conferem aparência 
dourada; 
 Redução do desgaste da face e do flanco, pelo 
aumento da dureza; 
 Diminuição do coeficiente de atrito reduzindo Fc e 
melhorando o acabamento superficial; 
 TiN protege o metal base contra temperatura; 
 Sucesso da ferramenta depende mais da adesão 
do revestimento do que da sua espessura; 
 Lascamento do revestimento tem sido a principal 
causa de falha; 
 Bons resultados em usinagem com corte 
interrompido (fresamento, plainamento, etc.) 
Aço rápido sinterizado 
 Obtidos por processos de metalurgia do pó 
(sinterização); 
 Estrutura cristalina muito fina e uniforme; 
 Menor deformação na têmpera e no revenido; 
 Menos tendência a trincas e tensões internas; 
 Tenacidade um pouco mais alta; 
 Vida mais longa; 
 Melhor aderência de revestimentos de TiN. 
 Descobertas por Haynes em 1922; 
 Altas porcentagens de W, Cr e Co; 
 As ligas são fundidas e vazadas em moldes; 
 Nomes comerciais: Stellite, Tantung, Rexalloy, 
Chromalloy, Steltan (Brasil); 
 Composição típica: W = 17%, Cr = 33%, Co = 44%, Fe = 
3% 
 Elevada resistência a quente permite utilização em 
temperaturas em torno de 800º C; 
 Qualidades intermediárias entre o aço rápido e o 
metal duro. 
 Em 1927 a Krupp lançou o produto Widia (“Wie 
diamant” – como diamante); 
 Composição típica: 81% de W, 6% de C e 13% de 
Co; 
 Tungstênio (W), metal de mais alto ponto de 
fusão (3387º C) 
 Maior resistência à tração (4200 N/mm2) 
 Mais baixo coeficiente de dilatação térmica 
 A dificuldade de fusão do W levou ao 
desenvolvimento da metalurgia do pó 
 Elevada dureza; 
 Elevada resistência à compressão; 
 Elevada resistência ao desgaste; 
 Possibilidade de obter propriedades distintas 
nos metais duros pela mudança específica 
dos carbonetos e das proporções do ligante. 
 Controle sobre a distribuição da estrutura. 
 Adição de carboneto de titânio e de tântalo ao 
metal duro reduz grandemente o atrito; 
 Estes carbonetos apresentam dureza maior 
que o de tungstênio; 
 Atualmente são usados como componentes 
dos metais duros. 
 
 
WC – Co 
 O carboneto de tungstênio é solúvel no 
cobalto, e em decorrência disso temos 
uma alta correspondência entre a 
resistência de ligação interna com boa 
resistência de gume. 
 
 Porém o carboneto de tungstênio tem 
limitações de velocidade de corte devido 
a sua alta afinidade de difusão em 
temperaturas mais elevadas. 
TiC 
Pouca tendência à difusão Maior 
resistência a quente; 
Menor resistência de ligação interna 
 Menor resistência do gume; 
Metais duros com altos teores de TiC 
são frágeis e de fácil fissura; 
Usados para usinagem de materiais 
ferrosos em altas velocidades. 
TaC 
 Pequenas quantidades diminuem o 
tamanho dos grãos aumentando a 
tenacidade e a resistência do gume 
 
NbC 
 Efeito semelhante ao TaC 
Revestimentos em camadas 
TiN (nitreto de titânio) 
 
 - Maior estabilidade química e dureza do 
que o TiC; 
 - Menos propício ao desgaste de cratera na 
usinagem de materiais ferrosos. 
 - Revestimento usado em aplicações gerais 
(SHAW, 2005); 
 
TiCN (carbonitreto de titânio) 
 
 - Revestimento multicamada que concilia a 
 aderência do TiC ao substrato com a 
estabilidade química e menor fragilidade e 
 coeficiente de atrito do TiN. Revestimento 
usado em corte interrompido (SHAW, 
 2005); 
 
TiNAl 
 
 - Revestimento multicamada que combina as 
propriedades do óxido de alumínio e do 
nitreto de titânio; 
 - Bastante utilizado em ferramentas para 
fabricação de moldes e matrizes, oferecendo 
alta resistência e baixa condutividade térmica 
 - (GAMARRA, 2003). Este revestimento é 
usado em aplicações HSC para corte à seco. 
 
Al2O3 (óxido de alumínio) 
 - Elevada fragilidade; 
 - Preponderantemente empregado em operações de 
torneamento; 
 - Susceptível a quebras por choques mecânicos e 
térmicos; 
 - Sua aplicação sobre o metal duro necessita de uma 
camada prévia de TiC para ancoragem ao 
substrato; 
 - A principal vantagem é a isolamento térmico e 
elétrico por causa de sua baixa condutividade 
 
Processo de deposição 
química a vapor 
 
 - CVD (Chemical Vapour Deposition); 
 - Deposição por meio de reações químicas; 
 - Faixa de temperatura entre 900 e 1100°C. 
 
Processo de deposição física a vapor 
 
- PVD (Physical Vapour Deposition); 
- Deposição ocorre por meio de vapores geradosno 
interior de um forno a baixa pressão; 
- Temperaturas em torno de 500° C; 
- Possibilidade de revestir substratos de aço-rápido; 
- Obtenção de revestimentos com granulometria mais 
fina. 
Efeito de alguns elementos sobre o 
metal duro 
 
Classes de metais duros 
 Classe P: (WC + Co com adições de TiC, TaC e 
às vezes NbC) aplicamos a usinagem de aços e 
materiais que produzem cavacos longos; 
 Classe K: (WC + Co puros) usinagem do FoFo e 
das ligas não ferrosas que produzem cavacos 
curtos; 
 Classe M: intermediária. 
 As ferramentas de cortes de metal duro operam 
com elevadas Vc, temperaturas até 1300°C. 
 Cermet é um composto formado por 
cerâmica e metal (CERâmica/Metal); 
 1930, os primeiros cermets (Ti/Ni),frágeis 
e pouco resistentes à deformação 
plástica; 
 Evoluiram a margem do metal duro. 
 
 boa resistência a corrosão; 
 baixa tendência a formação de gume 
postiço; 
 boa resistência a corrosão; 
 boa resistência ao desgaste; 
 resistência a temperatura elevada; 
 alta estabilidade química; 
 
 Hoje encontramos dois tipos básicos de 
cerâmica: 
 base de óxido de alumínio. 
 base de nitreto de silício. 
 
 
 
 Alta dureza à quente (1600oC) 
 Não reage quimicamente com o aço; 
 Longa vida da ferramenta; 
 Usado com alta velocidade de corte; 
 Não forma gume postiço. 
 
 1/3 da densidade do aço; 
 alta resistência a compressão; 
 muito quebradiço; 
 módulo de elasticidade em torno de 2 
vezes ao do aço; 
 baixa condutividade térmica; 
 velocidade de 4 à 5 vezes a do metal duro; 
 baixa deformação plástica; 
 
 Ferro Fundido; 
 Aço endurecido; (hard steels) 
 Ligas resistentes ao calor. (Heat 
resistant alloys) 
 
 Pó finíssimo de Al2O3 (partículas 
compreendidas entre 1 e 10 mícrons) 
mais ZrO2 (confere tenacidade a 
ferramenta de corte) é prensado, porém 
apresenta-se muito poroso. Para eliminar 
os poros, o material é sinterizado a uma 
temperatura de 1700° C ou mais. 
Durante a sinterização as peças 
experimentam uma contração 
progressiva, fechando os canais e 
diminuindo a porosidade. 
 
 Máquina Ferramenta com extrema 
rigidez e potência disponível 
 
 Usinagem a seco para evitar choque 
térmico; 
 Evitar cortes interrompidos; 
 Materiais que não devem ser usinados: 
 Alumínio, pois reage quimicamente 
 Ligas de titânio e materiais resistentes ao calor, 
pela tendência de reagir quimicamente, devido 
a altas temperaturas envolvidas durante o 
corte; 
 Magnésio, berílio e zircônio, por inflamarem na 
temperatura de trabalho da cerâmica. 
 Material relativamente jovem, introduzido 
nos anos 50 e mais largamente nos 
anos 80, devido a exigência de alta 
estabilidade e potência da máquina-
ferramenta 
 
 São mais estáveis que o diamante, especialmente 
contra a oxidação; 
 Dureza elevada; 
 Alta resistência à quente; 
 Excelente resistência ao desgaste; 
 Relativamente quebradiço; 
 Alto custo; 
 Excelente qualidade superficial da peça usinada; 
 Envolve elevada força de corte devido a necessidade 
de geometria de corte negativa, alta fricção durante a 
usinagem e resistência oferecida pelo material da 
peça. 
 
 Usinagem de aços duros; 
 Usinagem de desbaste e de acabamento; 
 Cortes severos e interrompidos; 
 Peças fundidas e forjadas; 
 Peças de ferro fundido coquilhado; 
 Usinagem de aços forjados 
 Componentes com superfície endurecida; 
 Ligas de alta resistência a quente(heat resistant alloys); 
 Materiais duros (98HRC). Se o componente for macio 
(soft), maior será o desgaste da ferramenta 
 
Recomendações 
 Alta velocidade de corte e baixa taxa de 
avanço (low feed rates); 
 Usinagem a seco para evitar choque 
térmico. 
Nomes comerciais 
 Amborite; 
 Sumiboron; 
 Borazon. 
 
Monocristalino 
 Tipos: Carbonos, ballos e Borts. 
 Característica marcante: são os 
materiais que apresentam maior dureza. 
 Materiais que podem ser empregados: 
usinagem de ligas de metais, latão, 
bronze, borracha, vidro, plástico, etc. 
 
 Velocidade de corte permitida: 100 a 
3000m/min; 
 Avanço: 0,002 a 0,06 mm; 
 Profundidade de corte: 0,01 a 1,0 mm; 
 Ferramentas de diamante não podem ser 
usadas na usinagem de materiais ferrosos 
devido a afinidade do C com o ferro; 
 Não pode ser usado em processos com 
temperaturas acima de 900°C devido a 
grafitização do diamante. 
 
 Usinagem fina, pois é o único material 
para ferramenta de corte que permite 
graus de afiação do gume até quase o 
nível de um raio atômico de carbono. 
 Usinagem onde é exigido ferramentas 
com alta dureza, por exemplo, furação 
de poços de petróleo. 
 
 
 Material sintético obtido em condições 
de extrema pressão e temperatura; 
 Propriedades semelhante ao 
encontrado no diamante natural, porém 
mais homogênio; 
 São usados na usinagem de materiais 
não ferrosos e sintéticos; 
 Ocorre grafitização para uma 
determinada condição de corte. 
Definição: 
 
 - Usinabilidade é a propriedade que os 
materiais têm de se deixarem trabalhar 
por ferramentas de corte. 
 
 Desgaste rápido ou super aquecimento da 
ferramenta; 
 Empastamento ou enganchamento da 
ferramenta pelo material da peça; 
 Lascamento do gume de corte; 
 Mau acabamento superficial da peça 
usinada; 
 Necessidade de grandes forças ou 
potências de corte. 
 
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA MÁQUINA: 
 
 Rigidez estática da máquina, do porta-
ferramenta e do dispositivo de sujeição da 
peça; 
 Rigidez dinâmica: amortecimento e freqüências 
próprias de vibração na faixa de trabalho; 
 Potência e força de corte disponíveis na ponta 
da ferramenta; 
 Gama de velocidades de corte e de avanço. 
 
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA FERRAMENTA 
 
 Geometria da ferramenta: ângulos, raio de 
quina, dimensões, forma do gume, etc. 
 Material da ferramenta: composição 
química, dureza a quente, tenacidade, 
tratamento térmico, etc. 
 Qualidade do gume: grau de afiação, 
desgaste, trincas, rugosidade da face e dos 
flancos, etc. 
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA PEÇA 
 
 Forma, dimensões, rigidez da peça; 
 Propriedades, físicas, químicas e 
mecânicas da peça: dureza, resistência 
à tração, composição química, 
inclusões, afinidade química com o fluido 
de corte ou com a ferramenta, 
microestrutura, etc. 
 Temperatura da peça 
VARIÁVEIS DEPENDENTES 
DO FLUIDO DE CORTE 
 
 
 Propriedades refrigerantes; 
 Propriedades lubrificantes; 
 Temperatura do fluido; 
 Forma e intensidade de aplicação. 
 
VARIÁVEIS 
DEPENDENTES DO PROCESSO 
  Velocidade de corte; 
 Dimensões de usinagem: avanço e 
profundidade; 
 Modo de atuação da ferramenta sobre a 
peça: condições de entrada e saída, 
corte contínuo ou interrompido, 
comprimento de contato entre o gume e 
a peça, etc. 
 
Critérios para avaliação 
do grau de usinabilidade de um 
material 
 Vida da ferramenta entre duas 
reafiações sucessivas (expressa de 
diversas formas); 
Grandeza das forças que atuam sobre 
a ferramenta e da potência consumida; 
Qualidade do acabamento superficial 
obtido pela usinagem; 
Facilidade de deformação do cavaco. 
 A falha de uma ferramenta de corte pode 
ocorrer de três formas distintas: 
 Lascamento do gume; 
 Desgaste do flanco (superfíciede 
incidência) formando uma marca de 
desgaste; 
 Desgaste da face (superfície de saída) 
sob a forma de uma cratera; 
 
Lascamento 
 
 Quebra de pedaços do gume, produzindo 
superfícies ásperas e irregulares devido a 
solicitações térmicas e/ou mecânicas. 
 
 Ângulo de cunha n ou ângulo de quina r 
muito pequenos; 
 Mau acabamento do gume; 
 Pastilha muito dura ou pouco tenaz para o 
serviço que está sendo executado; 
 
 Cortes interrompidos ou impactos, especialmente 
na usinagem de materiais muito tenazes; 
 Inclusões duras no material da peça. Estas 
inclusões provocam lascamentos parciais, 
especialmente nos graus mais duros e resistentes 
ao desgaste de metal duro e nas cerâmicas. Os 
aços rápidos são pouco sensíveis a este tipo de 
solicitação excessiva; 
 Dimensões excessivas do cavaco; 
 Vibrações de qualquer origem, principalmente em 
ferramentas de metal duro ou cerâmicas. 
 resfriamento brusco de pastilhas muito quentes, na 
afiação ou na usinagem. 
 
 Usar ângulos de incidência adequados; 
 Empregar ângulos de saída negativos em todos os trabalhos 
severos com pastilhas de metal duro ou cerâmicas, 
especialmente em cortes interrompidos, usinagem de fundidos 
com inclusões duras, peças com cordões de solda, etc; 
 Emprego de metal duro de grau adequado; 
 Retificado fino ou polido da face e do flanco da ferramenta; 
 Na usinagem com fortes impactos devidos a cortes 
interrompidos ou com grandes avanços, ou de materiais com 
inclusões de alta dureza, tem-se obtido ótimos resultados com 
um leve “cegamento” do gume por meio de uma pedra de afiar 
(“oilstone”). A pedra, segura num ângulo de 30 a 45o, é 
passada no gume até que se forma um pequeno chanfro com 
largura igual a aproximadamente 20% do avanço. 
 
 É a concavidade que se forma na face (superfície 
de saída) da ferramenta devido ao atrito da mesma 
com o cavaco; 
 É caracterizada pela sua profundidade KT e pela 
distância ao meio do gume KM. 
 Pode ser o colapso da ferramenta, a marca de 
desgaste ou o efeito combinado. 
 O desgaste provoca um deslocamento do gume. 
 
Causas do desgaste 
da ferramenta 
Os fatores principais de desgaste são: 
 Deformação plástica 
 Abrasão 
 Aderência 
 Difusão 
 Oxidação 
 Correntes elétricas iônicas 
 
 Falha completa da ferramenta; 
 Falha preliminar da ferramenta; 
 Largura da marca de desgaste no flanco; 
 Vibrações intensas da peça ou da ferramenta, ruídos fortes por vibração 
da máquina; 
 Profundidade de cratera KT ou distância KL; 
 Deficiência de acabamento superficial; 
 Formação de rebarbas de usinagem na peça; 
 Brusca variação na forma dos cavacos; 
 Alterações de dimensões da peça; 
 Força de corte, torque ou potência; 
 Aumento da força de avanço; 
 Aumento na temperatura do gume. 
 
 
 
 Tempo de máquina (principalmente em 
máquinas automáticas). 
 Tempo efetivo de corte (mais usual). 
 Volume do metal removido. 
 Número de peças usinadas. 
 Velocidade de corte equivalente 
 Principais funções dos fluidos de 
corte são: 
 Refrigeração a altas velocidades; 
 Lubrificação a baixas velocidades. 
 Proteção contra corrosão 
 Arrastamento dos cavacos 
 Eliminação do gume postiço 
 Aumentar a vida da ferramenta 
 Aumentar a eficiência de remoção de material 
 Melhorar o acabamento superficial 
 Reduzir a força e potência de corte 
 
 Resistência a infectação por bactérias e fungos. 
 Não ter tendência ao envelhecimento (formação de 
borras, espumas, oxidação, perda de estabilidade). 
 Não afetar a saúde, quer pelo contato direto, quer 
pelos seus vapores e névoas. 
 Facilidade de preparação e manutenção. 
 Não atacar metais, plásticos, tintas, borrachas, 
elementos de vedação e outras peças da máquina. 
 Não atacar ligantes dos rebolos (na retificação). 
 
 
 Boa transparência, para permitir a observação do 
processo de usinagem. 
 Baixa inflamabilidade. 
 Não afetar ou poluir o meio ambiente, nem na 
utilização nem no descarte. 
 Não ter cheiro incomodativo. 
 Poder de remover impurezas. 
 Boa molhabilidade e resistência a altas pressões. 
 Boa filtrabilidade. 
 Não formar espuma. 
Meios lubri-refrigerantes 
miscíveis com a água: 
 
 Soluções aquosas (representam poucos % do consumo) 
 Emulsões (representam 40% do consumo) 
 óleos minerais puros 
 óleos graxos 
 óleos mistos 
 óleos com aditivos polares 
 óleos com aditivos de extrema pressão (ativos e inativos). 
 Gases e névoas. 
 Sólidos. 
 
 Podemos ainda subdividir o grupo dos fluidos refrigerantes 
em três grandes grupos: 
 Óleos de corte integrais (puros): óleos minerais (derivados 
de petróleo), óleos graxos (de origem animal ou vegetal), óleos 
sulfurados (enxofre) e clorados (cloro) que são agentes EP; 
 Óleos emulsionáveis ou solúveis: são fluidos de corte em 
forma de emulsão composto por uma mistura de óleo e água na 
proporção de 1:10 a 1:1000. Sua composição é à base de óleos 
minerais, óleos graxos, emulsificados, agentes EP (enxofre, 
cloro, fósforo ou cálcio) e água. 
 Fluidos químicos ou sintéticos: não contêm óleo mineral em 
sua composição, formam soluções transparentes (boa 
visibilidade no processo de corte). Composto por misturas de 
água e agentes químicos (aminas e nitritos, fosfatos e boratos, 
sabões e agentes umectantes, glicóis e germicidas). 
 
Não existe um fluido universal, a escolha do fluido 
com determinada composição depende do material a 
ser usinado, do tipo de operação e da ferramenta 
usada. 
 
 Os fluidos de corte solúveis e os sintéticos são 
indicados quando a refrigeração for mais importante; 
 
 Os óleos minerais e graxos usados juntos ou 
separados, puros ou contendo aditivos especiais, são 
usados quando a lubrificação for o fator mais 
determinante.. 
 
 Fofo cinzento: são normalmente usinados a seco, porém um óleo 
emulsionável pode ser útil para ajudar a remover o cavaco que é o tipo de 
ruptura; 
• O alumínio e suas ligas podem ser usinados a seco. Para algumas ligas 
é necessário o fluido de corte, que pode ser uma emulsão com mistura de 
óleo mineral e graxo e a maioria das emulsões solúveis. Não requer 
aditivos EP e o enxofre ataca o metal instantaneamente; 
• Magnésio e suas ligas normalmente são usinados secos e a altíssimas 
velocidades de corte, entretanto, um refrigerante pode ser usado. Emulsões 
são proibidas, pois a água reage com o cavaco para liberar hidrogênio, que 
apresenta riscos de ignição. O enxofre ataca o metal; 
• O cobre e suas ligas geralmente usam óleos solúveis. O enxofre causa 
descoloração das peças; 
• Devido a altas fragilidades das ferramentas cerâmicas, deve-se tomar 
cuidado ao aplicar um refrigerante, porque os choques térmicos podem 
causar trincas superficiais. 
 
Direção A: Aplicação convencional de fluido na forma de 
jorro à baixa pressão (sobre-cabeça); 
Direção B: Aplicação de fluido entre a superfície de saída 
da ferramenta e a parte inferior do cavaco. Nesta 
aplicação, estudada em algumas pesquisas, o fluido é 
aplicado sob alta pressão; 
Direção C: Aplicação do fluido entre a superfície de folga 
da ferramenta e a peça. 
 
 Jorro de fluido à baixa pressão 
(torneira à pressão normal); 
• Pulverização; 
• Sistema à alta pressão. 
 
Aplicação por jorro do fluido de corte 
semi-sintético, vazão total de 1230 l/h. 
Sistema de Jato d’água 
a alta pressão 
Fixação de Pastilhas 
PastilhasClasses Sandvik Coromant 
 
 
- Classes para torneamento 
- Classes para corte, canais e rosqueamento 
- Classes para fresamento 
- Classes para furação 
 
 
​As tabelas nas páginas a seguir fornecem uma visão geral do 
programa de classes Sandvik Coromant. Elas fornecem informações 
sobre as áreas de aplicação juntamente com fatos sobre o material da 
ferramenta de corte, projetadas para facilitar o processo de seleção 
de classe. As áreas de aplicação são exibidas em negrito para as 
classes de primeira escolha e em fonte normal para indicar uma 
classe que pode ser usada como uma escolha complementar na área 
ISO. 
Letras-símbolo especificando os materiais de corte duro: 
 
Metais duros: 
 
HW Metal duro sem cobertura, contendo basicamente carboneto de tungstênio (WC) 
HT Metal duro sem cobertura, também chamado cermet, contendo basicamente carbonetos 
de titânio (TIC) ou nitretos de titânio (TIN) ou ambos. 
HC Metais duros, como mencionado acima, mas com cobertura. 
 
Cerâmicas: 
 
CA Cerâmicas a base de óxido, contendo basicamente óxido de alumínio (Al2O3). 
CM Cerâmica mista, contendo basicamente óxido de alumínio (Al2O3) mas com outros 
componentes, além dos óxidos. 
CN Cerâmica de nitreto, contendo basicamente nitreto de silício (Si3N4). 
CC Cerâmica, como acima mencionado, mas com cobertura. 
 
Diamante: 
 
DP Diamante policristalino ¹) 
 
Nitreto de boro: 
 
BN Nitreto cúbico de boro ¹) 
 
¹) Diamante policristalino e nitreto cúbico de boro também são chamados de materiais de 
corte superduros. 
Aplicações da área ISO 
 
 
Símbolos: 
 
Tipo de metal duro 
 
 
 
Espessura da cobertura 
 
 
Classes para torneamento 
 Classes para corte, canais e rosqueamento 
 
 Classes para fresamento 
 
 
Classes para furação 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Geometria de Corte 
 
Força de Usinagem 
Força de Usinagem 
Força e Potência de Corte 
Potências de Usinagem 
 
POTÊNCIA DE CORTE 
 
Fc [N] e Vc [m/min] 
 
POTÊNCIA DE AVANÇO 
 
Ff [N] e Vf [mm/min] 
 
Como Pf<<<Pc costuma-se dimensionar o 
motor da máquina operatriz apenas pela Pc 
 
Potência fornecida pelo motor 
 
ᶯ = 60% a 80% para máquinas convencionais e 90% para máquinas CNC 
Potências de Usinagem 
 
A força de corte pode ser expressa pela relação: 
 
Ks = Pressão específica de corte 
A = b.h = ap.f = Área da seção de corte 
 
CÁLCULO DA PRESSÃO ESPECÍFICA DE CORTE - KS 
 
Segundo Kienzle, Ks é função da espessura de corte h 
 
Sendo Ks1 e (1-z) valores tabelados em função do 
material (ver tabela V.4, página 187 do Dino Ferraresi), e 
obtidos em ensaios experimentais onde foram usados 
os seguinte ângulos de saída: 
Potências de Usinagem 
 
ᵞk = 6º para tornear peças de aço 
ᵞk = 2º para tornear peças de fºfº 
 
Para usinagens em que o 
ângulo de saída usado não 
coincida com o ângulo de 
Kienzle, deve ser feita a 
seguinte correção no valor 
da força de corte: 
Força na Furação 
Força no Fresamento