TCC Engenharia

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FACULDADE UNA DE UBERLÂNDIA 
ENGENHARIA MECANICA 
 
 
 
 
 
ALDINEY NUNES COSTA 
DEIVID GONÇALVES JUNQUEIRA 
RAFAELA SANTOS LANA 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO ACABAMENTO SUPERFICIAL E DESGASTE DAS FERRAMENTAS 
EM AÇO RÁPIDO E CERMET NA USINAGEM DO AÇO SAE 1045 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uberlândia 
2019
ALDINEY NUNES COSTA 
DEIVID GONÇALVES JUNQUEIRA 
RAFAELA SANTOS LANA 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO ACABAMENTO SUPERFICIAL E DESGASTE DAS FERRAMENTAS 
EM AÇO RÁPIDO E CERMET NA USINAGEM DO AÇO SAE 1045 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Centro 
Universitário UNA de Uberlândia, como 
parte das exigências para conclusão do 
curso de Engenharia Mecânica. 
 
Orientador: Prof. Dr. Mário Martins de 
Oliveira Júnior. 
 
 
 
 
 
 
 
Uberlândia 
2019 
ALDINEY NUNES COSTA 
DEIVID GONÇALVES JUNQUEIRA 
RAFAELA SANTOS LANA 
 
 
 
ANÁLISE DO ACABAMENTO SUPERFICIAL E DESGASTE DAS FERRAMENTAS 
EM AÇO RÁPIDO E CERMET NA USINAGEM DO AÇO SAE 1045 
 
 
Trabalho apresentado ao Centro Universitário 
UNA de Uberlândia, como parte das exigências 
para conclusão do curso de Engenharia 
Mecânica. 
 
 
Aprovado em: ___ / ___ / ______ 
 
 
___________________________________________ 
Orientador (a): Prof. Dr. Mário Martins de Oliveira Júnior 
 
 
___________________________________________ 
Prof. (a): Fábio Raffael Felice 
 
 
___________________________________________ 
Prof. (a): Marco Vinicius Muniz Ferreira 
 
 
 
Uberlândia 
2019 
Agradecimentos 
 
 
Agradecemos, primeiramente, a Deus por nos dar forças para superar as 
dificuldades. 
Agradecemos a nossa família pela confiança, força e motivação para enfrentar 
os desafios os quais encontramos. 
Ao nosso orientador, Dr. Mário Martins de Oliveira Júnior, pela paciência e por 
seus conselhos, nos ajudando nas realizações dos ensaios e a compreender diversos 
empecilhos ao decorrer dos testes. 
Aos nossos amigos e familiares que sempre nos apoiaram e ajudaram. 
A empresa Mecânica União por ter disponibilizado todos os equipamentos 
utilizados durante os ensaios. 
RESUMO 
 
 
O trabalho avalia o desgaste do aço rápido (bits) e Cermet na usinagem por 
torneamento do aço SAE 1045. Foram analisados o acabamento e a resistência ao 
desgaste das ferramentas, afim de verificar qual o comportamento dos produtos na 
medida em que foi realizado a usinagem dos corpos de prova. Realizamos a usinagem 
de diferentes materiais, utilizando uma pastilha de Cermet com classe CT3000, e um 
bits em Aço com a classe 650. Após o torneamento das peças foi avaliado o 
acabamento superficial das peças usinadas com um rugosímetro de contato os quais 
foram realizados ensaios de usinagem com e sem lubrificação. Ao analisar a 
rugosidade no rugosímetro obtivemos a melhor média e desvio padrão de Rz, Rq e 
Ra no aço rápido lubrificado e no Cermet sem lubrificação. Os resultados 
experimentais apresentaram que a ferramenta de aço rápido utilizando lubrificação 
tem o desgaste de cratera bem acentuada na superfície de saída do bits e, ao realizar 
a usinagem a seco, tivemos o desgaste mais acentuado no raio da ferramenta e na 
superfície. Os resultados utilizando a ferramenta Cermet utilizando a lubrificação 
apresentam os desgastes de flanco e entalhe na superfície da aresta principal de corte 
e de folga, e ao realizar a usinagem a seco tivemos os desgastes de entalhe e o 
desgaste de flanco na superfície de principal de corte. As conclusões foram que ao 
utilizar a ferramenta de aço rápido devemos utilizar a lubrificação para melhor 
desempenho e ao utilizar a ferramenta de Cermet devemos realizar a usinagem sem 
a lubrificação. Para uma melhor usinagem e acabamento com menor dano possível a 
peça usinada, devemos utilizar a ferramenta Cermet sem a lubrificação devido à 
rugosidade (Ra, Rz e Rq) apresentam a melhor média. Em relação ao desempenho 
das ferramentas, podemos afirmar que a utilização da ferramenta cermet a seco 
apresentará o melhor acabamento e menor desgaste visto que a rugosidade nos 
parâmetros de Ra, Rz e Rz, apresentou a melhor média (Ra 31,6%, Rq 37,3% e Rz 
32,2% menor que o aço rápido lubrificado). 
 
Palavras-chave: Usinagem, Torneamento, desgaste de ferramentas, Cermet, Aço 
rápido. 
Lista de Figuras 
 
 
Figura 1 - Direção dos movimentos de corte no torneamento ................................. 18 
Figura 2 - Representação dos movimentos no processo de torneamento .............. 19 
Figura 3 - Evolução da velocidade de corte ao longo dos anos para diversos materiais 
ferramentas ............................................................................................................. 23 
Figura 4 - Composição do metal duro ..................................................................... 27 
Figura 5 - Nova composição do metal duro ............................................................. 27 
Figura 6 - Etapas do processo de fabricação do Metal duro ................................... 29 
Figura 7 - Áreas de desgaste de uma ferramenta de corte ..................................... 31 
Figura 8 - Desgaste de Flanco ................................................................................ 32 
Figura 9 - Desgaste de cratera ................................................................................ 33 
Figura 10 - Desgaste de entalhe ............................................................................. 34 
Figura 11 - Rugosidade média aritmética – Ra ....................................................... 35 
Figura 12 - Rugosidade média aritmética – Rz ....................................................... 36 
Figura 13 - Rugosidade média aritmética – Rq ....................................................... 36 
Figura 14 - Torno convencional ............................................................................... 39 
Figura 15 - Esmeril .................................................................................................. 40 
Figura 16 - Rugosímetro ......................................................................................... 41 
Figura 17 - Resultado de uma avaliação de rugosidade Ra. ................................... 41 
Figura 18 - Rugosímetro em medição ..................................................................... 42 
Figura 19 - Microscópio monocular ......................................................................... 42 
Figura 20 - Pastilha Cermet..................................................................................... 43 
Figura 21 - Ângulos ferramenta ............................................................................... 44 
Figura 22 - Bits ........................................................................................................ 44 
Figura 23 - Geometria da ferramenta aço rápido .................................................... 45 
Figura 24 - Goniômetro semicircular ....................................................................... 46 
Figura 25 - Modelo do suporte ................................................................................ 46 
Figura 26 - Porta-ferramenta utilizado para o bits de 3/8”. 4 ................................... 47 
Figura 27 - Aço Carbono SAE 1045 ........................................................................ 48 
Figura 28 - Corpo de prova após torneamento em aço rápido ................................ 48 
Figura 29 - Corpo de prova fixado para o torneamento, utilizando pastilha de Cermet
 ................................................................................................................................ 49 
Figura 30 - Corpo de prova fixado para o torneamento, utilizando bits com 10% de 
cobalto ..................................................................................................................... 49 
Figura 31 - Óleo solúvel C .......................................................................................50 
Figura 32 - Especificações Fabricante óleo utilizado .............................................. 50 
Figura 33 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao RA .............. 53 
Figura 34 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao RQ .............. 54 
Figura 35 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao RZ .............. 54 
Figura 36 - Visão geral da ferramenta - 40x ............................................................ 56 
Figura 37 - Visão detalhada da ferramenta -400x ................................................... 56 
Figura 38 - Visão geral da ferramenta 40x .............................................................. 57 
Figura 39 - Visão com aproximação de 400 x no quebra-cavaco da ferramenta .... 57 
Figura 40 - Visão geral da ferramenta ..................................................................... 58 
Figura 41 - Visão ampliada sobre o desgaste ......................................................... 58 
Figura 42 - Visão geral da ferramenta ..................................................................... 59 
Figura 43 - Visão ampliada do desgaste ................................................................. 59 
Figura 44 - Visão do raio da ferramenta .................................................................. 60 
Figura 45 - Visão mais ampliado sobre o desgaste ................................................. 60 
Figura 46 - Visão geral da quina da ferramenta ...................................................... 61 
Figura 47 - Visão mais ampliada sobre o desgaste ................................................. 61 
Figura 48 - Cavaco formado na usinagem a seco ................................................... 62 
Figura 49 - Cavaco formado na usinagem com fluido de corte. .............................. 63 
Figura 50 - Cavaco formado na usinagem a seco ................................................... 64 
Figura 51 - Cavaco formado na usinagem com fluido de corte. .............................. 64 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Tabelas 
 
 
Tabela 1 - Composição química do aço 1045 (em %) ............................................. 22 
Tabela 2 - Classificação dos aços rápidos segundo a AISI ..................................... 26 
Tabela 3 - Parâmetros para o ensaio de cada ferramenta ...................................... 38 
Tabela 4 - Especificações da pastilha ..................................................................... 43 
Tabela 5 - Ângulos correspondentes da ferramenta utilizada durante as operações 
 ................................................................................................................................ 45 
Tabela 6 - Porta ferramenta utilizada para o inserto ............................................... 47 
Tabela 7 - Ra ........................................................................................................... 52 
Tabela 8 - Rq ........................................................................................................... 52 
Tabela 9 - Rz ........................................................................................................... 53 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 13 
 
2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 15 
2.1 Objetivos Gerais ................................................................................................ 15 
2.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 15 
 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 16 
3.1 Usinagem ........................................................................................................... 16 
3.2 Torneamento ...................................................................................................... 17 
3.3 Aço 1045 ............................................................................................................. 21 
3.4 Materiais de ferramenta .................................................................................... 22 
3.5 Aço rápido .......................................................................................................... 24 
3.6 Metal duro .......................................................................................................... 26 
3.7 Cermet ................................................................................................................ 29 
3.8 Mecanismos de Desgaste ................................................................................. 30 
3.8.1 Desgaste de flanco – (VB) ................................................................................ 32 
3.8.2 Desgaste de cratera – (KT) .............................................................................. 33 
3.8.3 Desgaste tipo entalhe ....................................................................................... 33 
3.9 Acabamento superficial .................................................................................... 34 
3.9.1 Rugosidade Média aritmética - Ra ................................................................... 35 
3.9.2 Rugosidade Média aritmética – Rz ................................................................... 35 
3.9.3 Rugosidade Média aritmética – Rq .................................................................. 36 
3.10 Método ANOVA: Análise de Variância de um fator ...................................... 37 
 
4 METODOLOGIA .................................................................................................... 38 
4.1 Procedimento experimental ............................................................................. 38 
4.2 Equipamentos utilizados .................................................................................. 39 
4.3 Suporte para a pastilha ..................................................................................... 46 
 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 52 
5.1 Acabamento superficial .................................................................................... 52 
5.2 Análise de desgaste das ferramentas. ............................................................ 55 
5.3 Analise do tipo de cavaco ................................................................................ 62 
 
6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 66 
 
7 REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 68 
 
13 
1 INTRODUÇÃO 
 
Apesar de toda evolução dos métodos de fabricação que permitem obter 
produtos em formas praticamente acabadas, os processos de usinagem de metais 
são extremamente relevantes no acabamento de materiais. As ferramentas 
necessárias à usinagem dos metais podem interferir diretamente no custo de um 
produto que deve ter boa produtividade, facilidade de fabricação da matriz e baixo 
custo (SILVA; MEI, 2010). 
Ferramentas em aços rápidos, que possuem propriedades importantes como a 
retenção da dureza em condições de trabalho em temperaturas elevadas, tem a 
possibilidade de empregar altas velocidades de corte e o menor custo em relação aos 
metais duros e carbonetos sinterizados. A composição química destes aços envolve 
altos teores de molibdênio, tungstênio, vanádio e cobalto. Tal fator eleva seu custo em 
relação aos outros tipos de aços para ferramentas, no entanto, sua vida útil e 
produtividade maiores compensam o seu preço. Além disto, os aços rápidos possuem 
elevada resistência ao desgaste (CHIAVERINI, 1996). 
Cermet é um composto formado por cerâmicae metal (CERâmica/Metal). 
Quase tão antigo quanto o metal duro à base de tungstênio/cobalto, é um metal duro 
à base de titânio. Os primeiros cermets (Ti/Ni) surgem na década de 1930, embora 
ainda muito frágeis e pouco resistentes à deformação plástica. Os anos quarenta e 
cinquenta, o metal duro WC/Co desenvolveu-se consideravelmente, com grandes 
avanços em melhoria da performance. Enquanto isso, os cermets avançaram 
marginalmente, através da adição de materiais, provavelmente por tentativa-e-erro, e 
com o aprimoramento da tecnologia de sinterização. Tem como caraterística: 
• Baixa tendência a formação de gume postiço; 
• Boa resistência a corrosão; 
• Boa resistência ao desgaste; 
• Resistência a temperatura elevada; 
• Alta estabilidade química. 
O processo de usinagem baseia-se na remoção de material utilizando como 
ferramenta um instrumento mais duro e mecanicamente mais resistente que a peça. 
Baseado no princípio da dureza relativa, o surgimento de novos materiais e ligas 
estruturais com excelentes propriedades de resistência mecânica e elevada dureza 
contribui para o aparecimento de novos materiais de ferramentas mais resistentes 
14 
para as operações de usinagem. Por outro lado, a usinagem de materiais frágeis ou 
em operações de cortes interrompidos (como no caso de fresamento, por exemplo) 
requer materiais de ferramentas com suficiente tenacidade para suportar os choques 
e os impactos inerentes. 
Como, em geral, dureza e tenacidade são duas propriedades distintas 
(normalmente alta dureza se associa a baixa tenacidade e vice-versa), o balanço 
destas propriedades nos materiais de ferramenta de corte se tornou um desafio para 
os seus fabricantes. A conciliação das propriedades foi conseguida com a produção 
de ferramentas com diferentes composições químicas, refinamento de grãos, controle 
dos processos de fabricação e do tratamento térmico, o que lhes confere um grau de 
pureza e qualidade compatíveis. As principais propriedades desejáveis em um 
material para ferramenta de corte podem ser assim listadas: 
• Alta dureza; 
• Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; 
• Alta resistência ao desgaste abrasivo; 
• Alta resistência a compressão; 
• Alta resistência ao cisalhamento; 
• Boas propriedades mecânicas e térmicas em temperaturas elevadas; 
• Alta resistência ao choque térmico; 
• Alta resistência ao impacto; 
• Ser inerte quimicamente. 
Estas propriedades, necessariamente, não se reúnem em um só material, mas 
dependendo da aplicação, priorizam-se as possíveis de serem reunidas. Desde as 
primeiras aplicações de processos de usinagem surgiram diversos materiais aplicados 
em ferramentas de corte. A seguir, apresentam-se os mais importantes com algumas 
de suas características, propriedades, limitações e aplicações 
 
15 
2 OBJETIVOS 
 
2.1 Objetivos Gerais 
 
O presente trabalho tem por objetivo analisar o acabamento superficial, desgaste das 
ferramentas e formação dos cavacos obtidos pelo processo de usinagem com 
mesmos parâmetros e situações, utilizando diferentes tipos de ferramentas de corte 
no torno, afim de definir quais serão os que dão melhor rendimento e economia no 
processo de torneamento. 
 
2.2 Objetivos Específicos 
 
• Realizar ensaios no material aço rápido e cermet, por torneamento; 
• Avaliar a resistência ao desgaste a seco e lubrificado em ferramentas de aço 
rápido e cermet, no torneamento do aço SAE 1045; 
• Avaliar a integridade superficial nos corpos de provas usinados, utilizando as 
ferramentas em aço rápido e cermet; 
• Avaliar a formação dos cavacos. 
 
16 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
3.1 Usinagem 
 
O termo usinagem é aplicado a todos os processos de fabricação onde ocorre 
a retirada de material – cavaco – pela ferramenta, conferindo à peça: forma, dimensão 
e acabamento (SOUZA, 2011). Entende-se como propriedades de usinagem de um 
metal, àquelas que expressam o seu efeito sobre grandezas mensuráveis inerentes 
ao processo de usinagem dos metais, tais como a vida da ferramenta, a força de 
usinagem, o acabamento superficial da peça, a temperatura de corte, a produtividade, 
as características do cavaco (FERRARESI, 1970). A usinabilidade interessa não 
somente aos fabricantes dos metais, como também aos consumidores, aos 
fabricantes de ferramentas, enfim, a todos aqueles que se envolvem na produção de 
peças por meio de formação de cavaco. Segundo Weingaertner,Schroeter e Barba 
(1994), a usinabilidade de metais é, normalmente, analisada com relação a quatro 
critérios: qualidade superficial, formação de cavacos, vida da ferramenta e forças de 
corte. 
Neste aspecto, ela exerce forte influência sobre a produtividade e o custo final 
de produção e serve como parâmetro para reforçar a necessidade da preocupação 
não só de materiais com propriedades mecânicas, físicas e químicas superiores, mas 
também com o comportamento destes materiais quando submetidos a algum tipo de 
processo de fabricação. A ideia é que eles sejam passíveis de sofrer operações de 
processamento pelas técnicas existentes tanto do ponto de vista prático, quanto 
econômico. 
Com relação aos critérios de usinabilidade baseados na rugosidade da peça e 
na característica do cavaco, não se pode dizer que o alumínio tenha uma boa 
usinabilidade, pois em condições normais de usinagem, o cavaco formado é longo e 
o acabamento superficial obtido é insatisfatório. 
Porém, bons acabamentos superficiais podem ser obtidos se a velocidade de 
corte for suficientemente alta e a geometria da ferramenta adequada (DINIZ; 
MARCONDES e COPPINI, 2000). Ainda, conforme os autores citados acima, se 
tomadas como base as propriedades mecânicas do alumínio, a força de corte, e por 
essa razão, a potência requerida para usinagem é menor do que a esperada para 
esses materiais. Embora algumas ligas de alumínio apresentem um limite de 
17 
resistência equivalente ao de alguns aços de baixo carbono, em temperatura 
ambiente, quando em temperaturas elevadas, essa resistência é bastante reduzida. 
Este fato favorece a usinagem dessas ligas, já que a elevação da temperatura é 
inerente ao processo de usinagem e, as ligas de alumínio por possuírem alta 
condutividade térmica, atraem para a peça boa parte do calor gerado. Assim sendo, 
segundo Diniz, Marcondes e Coppini (2000) se faz necessário que haja uma 
refrigeração eficiente, a fim de se evitar a formação de aresta postiça de corte, porém 
as forças de corte necessárias para usinagem das ligas de alumínio são bem baixas 
quando comparadas com as forças relativas aos aços. 
 
3.2 Torneamento 
 
O torneamento é um processo de usinagem com a combinação de dois 
movimentos: rotação da peça e movimento de avanço da ferramenta e, em algumas 
aplicações, a peça pode ser estacionária, com ferramenta girando ao seu redor para 
remoção de material. Atualmente, observam-se estudos com foco no controle de 
variáveis que influenciam o torneamento, tais como, deformação plástica, desgaste, 
vibração, parâmetros de corte, formação de cavacos (NASCIMENTO, 2011), entre 
outros, todos envolvidos no processo de usinagem. 
O torneamento tradicional é usado para a fabricação de peças cilíndricas de 
corte contínuo ou interrompido em diferentes tipos de materiais. O corte se dá por 
meio da rotação da peça em seu próprio eixo fixada na máquina, o qual, em contato 
com a ferramenta, lhe dá forma e dimensão desejadas e como se sabe os parâmetros 
de corte é responsável pelos movimentos ativos que promovem a remoção do material 
ao ocorrerem (DINIZ, MARCONDES, COPPINI, 2008). O processo mecânico de 
usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou 
mais ferramentas monocortantes. 
Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a 
ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória paralelo com o 
referido eixo. Quanto à forma da trajetória,o torneamento pode ser retilíneo ou 
curvilíneo (SOUZA, 2011). As forças de corte podem ser divididas em três 
componentes principais: força de avanço (Fa), força radial (Fr) e força tangencial (Ft). 
A força tangencial é a maior dos três componentes, apesar da força radial 
também se apresentar usualmente grande (CHEN, 2009). Estas forças são resultado 
18 
de geometria da ferramenta e parâmetros de corte e todas podem ser simulados com 
o apoio de um programa de Elementos Finitos (FEM) (CERVELIN, 2009). Para que se 
possa ter um entendimento melhor entre a relação máquina/ferramenta/peça é preciso 
entender os movimentos entre elas. A Figura 1 mostra a geometria básica dos 
movimentos de corte, de avanço e efetivo no torneamento, descrito a seguir: 
 
• Movimento de Corte (rotação da peça) 1: movimento entra a ferramenta e a 
peça, que, sem o movimento de avanço gera apenas uma remoção de cavaco 
durante um curso. 
• Movimento de Avanço (translação longitudinal da ferramenta) 2: é o movimento 
entre a peça e a ferramenta, que junto com o movimento de corte, gera uma 
remoção repetida ou contínua do cavaco durante várias rotações da 
ferramenta. 
• Movimento Efetivo de Corte: é o resultado dos movimentos de corte e avanço 
realizado de maneira simultânea. 
• Movimento de Profundidade (translação transversal da ferramenta) 3: 
movimento entre a peça e a ferramenta no qual a espessura da cama de 
material a ser retirada é determinada antes. 
 
Figura 1 - Direção dos movimentos de corte no torneamento 
 
Fonte: Diniz et al,2000. 
19 
Na Figura 2 observa-se a representação dos movimentos em uma operação 
de torneamento longitudinal externo, no qual vê-se os movimentos de corte (1), de 
avanço (2) e de profundidade (3). 
 
Figura 2 - Representação dos movimentos no processo de torneamento 
 
Fonte: Manual Técnico Sandvik 
 
Cada movimento realizado durante o processo de usinagem é realizado em um 
determinado intervalo de tempo. O deslocamento em um intervalo de tempo resulta 
em uma velocidade. As velocidades principais devem ser consideradas são a 
velocidade de corte e a velocidade de avanço. 
A velocidade de corte, no torno, é a que têm um ponto da superfície que se 
corta quando esta gira. Mede-se em metros por minuto e o valor correto se consegue 
fazendo com que o torno gire nas rotações adequadas. A velocidade depende entre 
outros dos seguintes fatores: material a tornear, diâmetro desse material, material da 
ferramenta, operação a ser executada. Para estes a Vc,mostrada na Equação 1, é 
calculada por: 
𝑽𝒄 = 
𝝅 𝒙 𝑫 𝒙 𝒏
𝟏𝟎𝟎𝟎
 (𝟏) 
Onde 𝑽𝒄: é a velocidade de corte (m/min); 𝑫 é o diâmetro final da peça (mm); 
𝒏 é a rotação da peça (rpm); 𝞹: constante da circunferência (3,1416). A velocidade de 
avanço é o produto do avanço pela rotação da ferramenta mostrada na Equação 2, é 
calculada por: 
 𝑽𝒇 = 𝒇𝒙 𝒏 (𝟐) 
20 
Onde 𝑽𝒇 é a velocidade de avanço [mm/min] e 𝒇 é o avanço [mm/volta]. 
O material a ser usinado, por sua vez, influencia diretamente na escolha das 
ferramentas, parâmetros e processo de usinagem, principalmente quando a aplicação 
exige acabamentos e geometrias complexas e de elevada qualidade. A dureza da 
peça influência diretamente no resultado do acabamento superficial da usinagem e a 
variação das velocidades de corte podem aumentar significativamente a qualidade do 
resultado de torneamento (CHAVOSHI; TAJDARI, 2010). O torneamento é um 
processo complexo e, como mencionado, possui diversas variáveis envolvidas que 
podem afetar diretamente seu resultado. O estudo das relações entre estas variáveis 
permite determinar as melhores condições de corte que, por sua vez, trarão os 
melhores resultados. 
Muitos trabalhos apresentam as interações entre as ferramentas e a peça 
usinada, bem como seus parâmetros de corte e características que afetam a 
qualidade do produto (DÓRIA, 2005). Quanto a rugosidade superficial, os parâmetros 
de corte podem ser considerados como os responsáveis pela integridade e qualidade 
final (LIMA, 2008). Sendo assim, além dos parâmetros, no processo de torneamento, 
as ferramentas de corte merecem atenção especial e sua escolha adequada pode 
significar o sucesso ou não da usinagem. 
A crescente importância dos metais não ferrosos nas indústrias acelera a 
necessidade de um conhecimento mais profundo das particularidades de processo 
destes materiais. A introdução de componentes mais leves, com maior precisão e 
confiabilidade operacional, menores tamanhos de peças e baixo custo, tem sido um 
desafio à engenharia de fabricação (DI RAIMO e PORTO, 2001). A usinagem no 
estado de fornecimento das ligas resistentes a altas temperaturas torna-se vantajosa 
até próxima as dimensões finais da peça, para então ser tratada termicamente e 
finalmente usinada em acabamento. 
Esta operação em acabamento, permite a obtenção da superfície final desejada 
da peça, minimizando a preocupação quanto às distorções decorrentes do tratamento 
térmico. Onde for possível, usar geometrias de corte positivas para operações de 
semiacabamento e acabamento, elas diminuem o encruamento da superfície, por 
remover cavacos da peça de maneira mais eficiente. Ângulos de saída mais positivos, 
também ajudam a minimizar o fenômeno da aresta postiça. Usar arredondamentos 
pequenos e arestas agudas nas ferramentas de corte promovem melhoria no 
acabamento superficial, porém, deve se ter em mente que as arestas agudas são mais 
21 
frágeis e susceptíveis a lascamentos. 
Portanto, recomenda-se normalmente o uso de arestas arredondadas para 
operação em desbaste, onde as exigências quanto a integridade da superfície é 
mínima e, utilizar arestas agudas em operação de acabamento, onde o compromisso 
com integridade da superfície é maior (DINIZ, 2008). Normalmente, o processo de 
seleção de uma ferramenta de corte, pode passar pela análise econômica ou técnica. 
Na maioria das situações, ambas as análises devem ser consideradas para a decisão 
final. Neste contexto, é importante que se tenha conhecimento dos critérios de 
desgaste e vida útil destas ferramentas, visto que o canto vivo destes componentes é 
comumente vulnerável a desgastes e lascas que reduzem significativamente a sua 
eficiência e influenciam na rugosidade superficial do produto final (DENKENA, 2012). 
Vogl (2007), realizou uma análise no torneamento de alumínio e relata que com 
o aumento da velocidade de corte, em alguns casos houve um aumento nos valores 
de rugosidade, talvez em função da dificuldade em se cortar o material por causa de 
um possível aumento na temperatura. Para 600 m de comprimento de corte, 
comparativamente os valores apresentados quando da utilização de fluido de corte 
são melhores em relação à rugosidade medida e também em relação à preservação 
da aresta de corte. Na condição sem fluido pode-se notar um aumento no valor da 
rugosidade, possivelmente, em função de uma maior facilidade na deformação do 
material do cavaco e do retardo no seu cisalhamento, de uma forma análoga como 
ocorreu uma variação do tamanho do cavaco formado para esta situação (VOGL, 
2007). 
Na presença de fluido de corte, para todas as ferramentas houve uma 
tendência de estabilização da rugosidade após a acomodação da aresta de corte, os 
valores de rugosidade só viriam a aumentar com o aumento dos desgastes. Para a 
condição sem utilização de fluido esta tendência de estabilização da rugosidade não 
pode ser observada em função do menor comprimento de corte utilizado no ensaio, 
porém, nota-se uma grande instabilidade inicial nos valores de rugosidade para a 
condição sem utilização de fluido e bem acima dos apresentados na condição com 
fluido de corte (VOGL, 2007).3.3 Aço 1045 
 
O aço SAE 1045 é um aço carbono com médio teor de carbono em sua 
22 
composição. Possui resistência mecânica entre 570 e 700 Mpa e dureza Brinell entre 
170 e 210 HB. Este aço possui razoável usinabilidade e boas propriedades mecânicas 
na condição normalizada ou laminada. Ele é um aço comum de media resistência, 
pouca temperabilidade, usado em componentes estruturais e de máquinas, eixos, 
engrenagens comuns, peças forjadas. Conforme a Tabela 1 observa-se a composição 
química do aço 1045, onde vê-se os seus elementos e suas respectivas 
concentrações. 
Tabela 1 - Composição química do aço 1045 (em %) 
Elemento Concentração (%) 
Manganês, Mn 0,60 a 0,90 
Carbono, C 0,42 a 0,50 
Enxofre, S 0,05 (máx) 
Fósforo, P 0,04 (máx) 
Ferro, Fe O que sobra 
Fonte: American Iron Steel Institute (AISI) 
 
3.4 Materiais de ferramenta 
 
Ao longo do desenvolvimento dos processos de usinagem tem havido uma 
constante competição entre máquinas e ferramentas, hora o desenvolvimento de 
materiais novos de ferramentas levando a evolução nas máquinas, e, hora, as 
máquinas levando a evolução de novas ferramentas. Contudo o avanço na engenharia 
de matérias tem levado a uma evolução mais rápida dos materiais para ferramentas, 
tanto no desenvolvimento de materiais novos, quanto no aperfeiçoamento nos 
materiais já existentes. A esta evolução nos materiais soma-se a possibilidade de 
revestimentos com filmes finos metálicos e/ ou cerâmicos, os quais permitem melhora 
substancial no desempenho das ferramentas. 
O desenvolvimento das ferramentas de corte no último século se deve em 
grande parte a introdução de novos materiais, tanto para ferramentas quanto para 
peças, assim como a novas tecnologias empregadas para fabricação e transformação 
dos mesmos. Existe um amplo espectro de materiais de ferramenta, os quais possuem 
diversas propriedades, porém as três mais importantes são: estabilidade química e 
física e alta temperaturas, resistência ao desgaste abrasivo, e resistência frágil 
(SHAW; 1986). Contudo nos materiais de ferramenta conhecidos, até o presente, não 
se observou essas três propriedades reunidas num mesmo material. 
23 
Os principais materiais empregados em ferramentas de corte, em ordem 
cronológica do aparecimento desde o início do século, foram: o aço carbono, o aço 
rápido, o metal duro (ou carbeto), o cermet, a cerâmica, o PCBN ( Polycrystalline cubic 
Boron Nitride) e o PCD ( Polycrystalline Diamond). Os dois últimos apareceram 
praticamente juntos por volta de 1975 (Machado,1988). As propriedades de dureza e 
resistência ao desgaste estão, também, diretamente relacionadas com a capacidade 
de imprimir altas velocidades aos processos, já que esse parâmetro é o principal 
responsável pelo aumento de temperatura. 
Esta relação é ilustrada na Figura 3, onde observa-se que a evolução ao longo 
dos séculos levou a sofisticação dos métodos de fabricação e combinações de 
elementos, resultando nos materiais de alto desempenho hoje disponíveis com a 
evolução das velocidades de corte ao longo dos anos, relacionada com o 
aparecimento dos diversos grupos de ferramentas de corte. 
 
Figura 3 - Evolução da velocidade de corte ao longo dos anos para diversos materiais ferramentas 
 
Fonte: Aumento das velocidades de corte conseguido no último século (PASTOR, 1987) 
 
A variedade de ferramentas de corte disponível no mercado cresceu muito 
durante anos 80, principalmente devido à exigência de avanços tecnológicos ou para 
suprir as necessidades dos mais diversos grupos de materiais a usinar, visando 
24 
sempre o aumento da produtividade e a economia no corte. Com a disponibilidade de 
uma maior variedade de materiais de ferramentas no mercado a escolha correta torna-
se uma tarefa cada vez mais engenhosa. Conhecer o processo e entender os 
mecanismos de desgaste das ferramentas é fundamental para que se chegue a uma 
ótima escolha, melhorado a economia e a produtividade da usinagem. A atual 
qualidade das ferramentas de corte permite a aplicação de altíssimas velocidades de 
corte e de avanço, em diferentes processos de usinagem. 
 
3.5 Aço rápido 
 
Taylor e White (1901) produziram ferramentas que proporcionaram uma maior 
estabilidade das propriedades mecanicas em temperaturas mais altas, o que permitiu 
velocidades de corte em torno de 19,2 m min e, em consequencia desta melhora de 
desempenho, este material ficou conhecido como aço rapido. 
Ao contrario da crença comum este não foi o desenvolvimento de um novo aço, 
mas um novo tratamento termico para materiais já existente. Em 1906, por meio de 
ensaios minuciosos, Taylor e White chegaram a uma composição química e 
tratamento térmico considerados ótimos para as ferramentas de aço rápido, sendo 
0,67% de carbono, 18,91% de tungstênio, 5,47% de cromo, 0,11% de manganês, 
0,29% de vanádio e o restante de ferro. 
Descobriram, ainda, que se esse aço fosse aquecido rapidamente, 
aproximadamente entre 1.250°C e 1.290oC, resfriado em banho de chumbo até 
620oC, depois resfriado até a temperatura ambiente, seguido por um tratamento de 
revenimento logo abaixo de 600oC, ele resultava em um material de ferramenta de 
corte capaz de usinar aços a velocidades quatro vezes acima das praticadas com o 
aço de Mushet e seis vezes a mais que as apresentadas com as ferramentas de aço-
carbono diferia do aço original de Mushet principalmente na quantidade de tungstenio 
e a substituição de manganês por cromo. 
Em um curto espaço de tempo (1900 à 1910) a velocidade de corte aumentou 
de 7,8 m/min para mais de 31.2 m /min.È bem conhecido que a dureza, a resistência 
ao desgaste, a capacidade de corte, alta resistência ao amolecimento devida ao calor 
e a tenacide do aço rápido dependem da composiçao quimica, tamanho e distribuiçao 
dos carbetos no aço. O carbono e os elementos de ligas (cromo, vonadio,molibdenio, 
25 
tungstenio) são balanceados para proporcionar as caracteristicas citadas acima 
(BAYER et al, 1989). 
 
Tabela 2 - Classificação dos aços rápidos segundo a AISI. 
 
Fonte: American Iron Steel Institute (AISI) 
 
Durante os anos de 1970 o aço rapido sofreu dois significativos 
desenvolvimentos: o primeiro envolveu o dominio da sinterização do aço rapido. O 
segundo constituiu em um refinamento mais eficiente dos pós. Isto resultou em 
particulas individuais tendo muitas pontas afiadas ao inves de superficies 
26 
arredondadas produzidas no triturador de bolas.A vantagem da metalurgia do pó para 
o aço rapido é o desenvolvimento do inserto de aço rapido para uso em porta 
ferramento de metal duro. Também foi possivel produzir ferramentas e a fundição de 
precisão do aço rápido. 
Na Tabela 2 vê-se que a American Iron Steel Institute (AISI) introduziu símbolos 
para as duas principais classes de aço rápido: o simbolo T designado para o aço 
rápido a base de tungstenio e o simbolo M para o aço rápido a base de molibdenio as 
classes respectivas e os elementos químicos dividos por suas propriedades. Assim, 
os principais elementos de ligas dos aços-rápidos são o Carbono (0.7 e 1.6 %), o 
Tungstênio (até 20%), o Molibdênio, o Vanádio (1 a 5 %), o Cromo, (até 4%), o 
Cobalto, além de outro como enxofre (0.05% a 0.2%) e o Titânio pode substituir parte 
ou completamente o vanádio. Outros elementos como o boro e o nióbio podem 
também, eventualmente ser encontrados nos aços-rápidos (CHIAVERINI, 1979). 
 
3.6 Metal duro 
 
O metal duro constitui um dos mais importantes grupos de materiais para 
ferramentas de corte existente. As primeiras ferramentas foram criadas na Alemanha 
a partir da metalurgia do pó de Wc e do Co e trazidas para os Estados Unidos em 
1938. Posteriormente foi adicionado de TiC, TaC, NbC para ameninar o problema de 
craterização das ferramentas. Aceitam revestimentos o que aumenta ainda mais os 
desempenho destes materiais. Possuem indicações para utilização na usinagem de 
quase todosos materiais conhecidos (MACHADO et al., 2009) .Ele representou um 
grande salto de desempenho, permitindo velocidades de corte superiores àquelas 
conseguidas com o aço rápido e consequentemente uma produtividade mais alta. 
Primeiramente elas foram compostas unicamente de carbonetos de tungstênio 
α(WC) e β composta por Co/Ni servindo como material ligante, devido à afinidade do 
carbono com estes constituintes, durante a usinagem dos aços, havia acelerada 
craterização das ferramentas, diminuindo drasticamente a vida destas( 
GRZESIK,2008). Na Figura 4 observa-se a sua composição, elas eram adequadas 
para a usinagem de ferro fundido e metais não ferrosos, porém, durante a usinagem 
de aço, havia formação de cratera na face da ferramenta devido a fenômenos de 
difusão e dissolução ocorridos entre esta e a superfície do cavaco. 
 
27 
Figura 4 - Composição do metal duro 
 
Fonte :(GRZESIK,2008) 
 
Com a introdução da fase γ conforme observa-se na Figura 5 composta por 
TiC: pouca tendência à difusão, resultando na alta resistência dos metais duro, 
redução da resistência interna e dos cantos TaC e NbC : em pequenas quantidades, 
atuam na diminuição do tamanho dos grãos, melhorando a tenacidade e resistência 
dos cantos o problema de craterização foi reduzido. 
 
Figura 5 - Nova composição do metal duro 
 
Fonte :(GRZESIK,2008) 
 
Durante a Segunda Guerra Mundial o uso de ferramentas de carbeto expandiu-
se rapidamente, embora alguns países sofreram com a escassez do cobalto, devido 
aos bloqueios de guerra. No início, o inserto de carbeto era soldado sobre uma haste 
de aço, ou sobre a fresa, formando a ferramenta. Na década de 50, no entanto, o 
28 
metal duro aparece já na forma de insertos indexáveis, os quais eram fixados 
mecanicamente em porta-ferramentas. O desenvolvimento de insertos de metal duro 
teve significativa contribuição, não somente em relação à evolução da geometria da 
aresta de corte, incluindo o quebra cavaco, mas, também, no desenvolvimento e 
diversificação de materiais para ferramentas. 
A escolha do material de uma ferramenta de corte é de grande importância, seu 
sucesso depende de fatores como: material da peça de trabalho, operação de 
usinagem, condição da máquina operatriz, forma e dimensões da ferramenta, custo, 
uso ou não do fluido de corte. Antes de ser comercializado, normalmente o produto é 
submetido à operação de retificação para confecção do raio de ponta e melhoria da 
exatidão dimensional. 
A Figura 6 demonstra o processo de fabricação de metal duro primeiro 
devemos misturar carboneto de tungstênio com cobalto para chegar ao pó que é 
classificado como matéria-prima, a combinação granulada após é alocada num molde 
côncavo e é prensada, isso aprovisiona uma consistência moderada pertinente com a 
do giz, depois é adicionado o compacto prensado num forno de sinterização e é 
aquecido a uma temperatura alta, diminuindo bastante o volume levando ao resultado 
do metal duro. 
Descritos basicamente no diagrama como vê-se na Figura 5 que sua 
composição compreende em partículas de carboneto de tungstênio (WC), 
extremamente duro e de alta resistência mecânica, associado a um ligante extremante 
rico em cobalto metálico (Co), além, de poder conter outros elementos adicionais 
como carbonitretos, onde uma proporção elevada é composta por uma mistura binária 
de WC mais um ligante (comumente WC-Co).Outras classes contêm considerável 
quantidade de TiC (carboneto de titânio), TaC (carboneto de tântalo), NbC (carboneto 
de nióbio), e em menor parte outros carbetos. Estes compostos dissolvem níveis 
significativos do WC em uma solução contínua CFC (Cúbica de Face Centrada). 
O Metal Duro é largamente aplicado na fabricação de ferramentas de corte, 
graças a sua alta propriedade mecânica. Caracterizado pela combinação de dureza à 
temperatura ambiente, dureza a quente, resistência ao desgaste abrasivo e 
tenacidade. A vantagem do uso do metal duro em relação ao aço, por exemplo, reside 
no aumento considerável do tempo de vida destas ferramentas. Outro fator a contribuir 
no desempenho das ferramentas de corte de metal duro é o revestimento. A maioria 
dos insertos de metal duro são revestidos e representam a maioria de todas 
29 
ferramentas utilizadas para o corte de metais. 
 
Figura 6 - Etapas do processo de fabricação do Metal duro 
 
Fonte: Mitsubishi (2005) 
 
Ele contribui muito para o aparecimento das ferramentas de cermet, fatores 
como a constatação de que a adição de TiC aumentava muito a resistência ao 
desgaste, principalmente na superfície de saída, dos metais duros, quando usinando 
aços. O segundo, foi a escassez de tungstênio durante a segunda guerra mundial, 
que levou várias equipes de pesquisas a concentrarem esforços no desenvolvimento 
de um material similar com as características do metal duro. Assim, apesar de se ter 
registro de patente de cermet datada em 1931 (Kolaska e Dreyer, 1990), foi a partir 
da década de 70 que veio o cermet e ele realmente entrou no mercado, para hoje ser 
uma ferramenta competitiva. 
 
3.7 Cermet 
 
O Cermet é um material intermediário entre o metal duro e a cerâmica. Surgiu 
na metade da década de 50, mas só foi amplamente usado na década de 80 
(Takatsu,1990). É constituído, essencialmente, de um componente cerâmico com um 
outro metálico. O componente cerâmico proporciona alta dureza a quente e 
resistência a oxidação, enquanto o componente metálico acentua a resistência ao 
choque térmico e a ductilidade (Gruss,1989). As cerâmicas mais comuns são TiC e o 
TiN tendo o níquel (Ni) (um metal) como elemento de liga. Tem sua maior aplicação 
em superacabamento de aços, com altas velocidades de corte e baixos avanços, 
embora também possa ser usado nas operações de desbaste. Possui alta dureza a 
30 
elevadas temperaturas e grande estabilidade química, com pouca tendência à difusão. 
 As classes de cermet mais recentes junto com projetos inovadores de insertos 
têm expandido grandemente o campo de aplicação destas ferramentas de corte. De 
um modo geral, possui algumas vantagens em relação aos outros materiais de 
ferramentas dentro de condições de corte mais suaves; algumas vantagens são: 
superior resistência ao desgaste abrasivo e de adesão e possibilidade de trabalho em 
altas velocidades de corte (MCGRAW et al. 1997). 
Cermet à base de TiC, em comparação com o metal duro, de WC, permite 
velocidades de corte mais altas devido ao TiC ser termicamente mais estável que o 
WC. Outras comparações adicionais podem ser feitas entre o cermet e o metal duro: 
 
• A dureza do cermet Ti(CN) é comparável á do metal duro. 
• A resistência mecânica do metal duro é de 15 a 25% maior que a resistência 
do cermet Ti(CN). Como resultado a taxa de avanço e a profundidade de 
usinagem para o cermet tem que ser selecionada mais preventivamente 
especialmente na operação de desbaste. 
• A variação de tenacidade do cermet Ti(CN) é menor que o metal duro, limitando 
o uso deste cermet em operações de desbaste pesado. Entretanto, a 
resistência a fratura do cermet a base de TiC pode ser a mesa do carbeto de 
tungstênio- cobalto (WC-Co), quando forem equivalente o volume de ligante e 
o tamanho de grão de carbeto. 
• A resistência ao choque térmico do cermet Ti(CN) é menor que a do metal duro 
e restringe o uso de refrigerante em aplicações de desbaste. 
 
3.8 Mecanismos de Desgaste 
 
Por maior que seja a dureza e a resistência ao desgaste das ferramentas de 
corte, e por menor que seja a resistência mecânica da peça em trabalho, a ferramenta 
de corte sofrerá um processo de desgaste ou avaria que mais cedo ou mais tarde 
exigirá a sua substituição (MACHADO, SILVA, 2004). 
Estudar e entender como ocorre os processos de destruição das ferramentas 
de corte é muito importante, uma vez que, permite tomar ações que minimizem a taxa 
de desgaste e ou avaria, preservando a vida da aresta de corte e evitandodanos a 
integridade superficial da peça trabalhada (MACHADO e SILVA ,2004). 
31 
Diversos são os tipos de desgastes e avarias que acontecem em uma 
ferramenta de corte, sendo que: desgaste é a perda contínua e microscópica de 
partículas da ferramenta devido a ação de corte. Já as outras formas de ocorrência 
são denominadas avarias (DINIZ, MARCONDES; COPPINI, 2008). 
A norma ISO 3685 (1977) define o desgaste em ferramentas de corte como 
sendo: “mudança de sua forma original durante o corte, resultante da perda gradual 
de material”. A avaria é um processo de destruição da ferramenta que ocorre de 
maneira repentina e inesperada, motivado pela quebra, lasca ou trinca da ferramenta 
de corte (MACHADO e SILVA ,2004). Pode-se distinguir pelo menos três formas de 
desgaste que ocorrem nas ferramentas de corte, que são: desgaste de flanco, 
desgaste de cratera e desgaste de entalhe. As outras formas abordadas são tratadas 
como avarias. A Figura 7 ilustra as principais áreas de desgaste de uma ferramenta 
de corte, observa-se através da Figura 7 pelo menos três formas de desgaste: De 
cratera (área A), Flanco (área B); De entalhe (áreas C e D). 
 
Figura 7 - Áreas de desgaste de uma ferramenta de corte 
 
Fonte: SANTOS; S.C. e SALES,2007 
 
Cada área de desgaste de uma ferramenta é condicionada um desgaste 
específico como na superfície de saída, onde se origina o desgaste de cratera. 
32 
Ao passo que o desgaste está associado às elevadas temperaturas geradas na 
interface cavaco ferramenta, ocorrendo devido à combinação de mecanismos 
de desgaste denominados difusão e adesão. 
Portanto a profundidade e a largura da cratera formada estão 
relacionadas à velocidade e ao avanço empregados durante o processo de 
corte (FERRARESI, 1970). Assim, ocorrendo o crescimento do desgaste de 
cratera, gera-se a quebra da ferramenta quando tal desgaste se encontra com 
o desgaste frontal (DINIZ et al, 2014). 
 
3.8.1 Desgaste de flanco – (VB) 
 
É o tipo mais comum de desgaste e o menos danoso, pois, oferece uma vida 
útil da ferramenta previsível e estável. O desgaste de flanco ocorre devido à abrasão, 
causada por constituintes duros no material da peça (SANDVIK, 2010). Desenvolve-
se uma zona de desgaste da ferramenta devido à ação abrasiva existente entre a 
ferramenta e a superfície nascente gerada na peça pela usinagem. 
A redução do ângulo de folga da ferramenta acarreta um aumento da área de 
contato entre a superfície de folga e o material da peça, tornando maior o atrito nesta 
região. Este tipo de desgaste é motivado pelo aumento da velocidade de corte 
(SANTOS; SALES, 2007). A Figura 8 ilustra este tipo de desgaste. 
 
Figura 8 - Desgaste de Flanco 
 
Fonte: Sandvik (2011). 
33 
3.8.2 Desgaste de cratera – (KT) 
 
A craterização (desgaste de cratera) ocorre na saída da pastilha. Ela ocorre 
devido à reação química entre o material da peça e a ferramenta de corte e é 
aumentada pela velocidade de corte. A caracterização excessiva enfraquece a aresta 
de corte e pode levar a quebra (SANDVIK, 2010). 
A principal causa do desgaste de cratera é a difusão, uma vez que ocorrem 
elevadas temperaturas na interface cavaco/sup. De saída, assim sendo o desgaste 
aumenta com o aumento das condições de corte (Vc). A Figura 9 ilustra este tipo de 
desgaste. 
 
Figura 9 - Desgaste de cratera 
 
Fonte:Sandvik (2011). 
 
3.8.3 Desgaste tipo entalhe 
 
Caracterizado por dano excessivo localizado na face de saída e no flanco da 
pastilha na linha da profundidade de corte. Causado pela adesão (solda por pressão 
de cavacos) e uma deformação na superfície endurecida (SANDVIK, 2010). Ocorre, 
principalmente, na usinagem de materiais resistentes a altas temperaturas e com 
elevado grau de encruamento, tais como: ligas de níquel, titânio e aços inoxidáveis 
(SANTOS; SALES, 2007). A Figura 10 ilustra este tipo de desgaste. 
 
34 
Figura 10 - Desgaste de entalhe 
 
Fonte :(SANDVIK, 2011). 
 
3.9 Acabamento superficial 
 
Segundo (Novaski, 2011) e (Machado, et al., 2011) rugosidade superficial ou 
textura primária é formada por sulcos ou irregularidades finas resultantes do processo 
de usinagem (marcas de avanço). A altura ou profundidade médias das 
irregularidades é medida em um pequeno comprimento chamado de “cut-off” 
(comprimento de medição de rugosidade da amostra). 
A rugosidade de uma superfície é definida pelas finas irregularidades ou por 
erros microgeométricos da ação inerente do processo de corte, tais como: marcas de 
avanço, aresta postiça de corte, desgaste da ferramenta e outros (ESPANHOL, 2008). 
As superfícies, ainda que rigorosamente trabalhadas, apresentam, quando 
examinadas no microscópio, descontinuidades, imperfeições geométricas, 
ondulações e asperezas. Estas são denominadas de rugosidade superficial e é função 
do tipo de acabamento superficial especificado, que por sua vez é função do processo 
de fabricação e máquina-operatriz utilizada (MARCO; STOCKLER, 2013). 
A qualidade do acabamento superficial das peças fabricadas é avaliada através 
da medida de sua rugosidade superficial. Para sua aferição são utilizados 
equipamentos de medidas específicos conhecidos como rugosímetros e os 
procedimentos são normalizados. Seus valores são expressos em micrômetros [μm]. 
 
 
35 
3.9.1 Rugosidade Média aritmética - Ra 
 
A rugosidade média ou desvio médio aritmético (Ra, AA ou CLA) corresponde 
a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (yi), em 
relação à linha média (Lm), dentro do percurso de medição (cut-off). Ele é o parâmetro 
de medição mais utilizado , sendo aplicável à maioria dos processos de fabricação, 
apesar de que o valor de Ra em um comprimento de amostragem representa a média 
da rugosidade, por isso, se um pico ou vale não aparecer na superfície o valor da 
media não sofrera grande alteração,ocultando tal defeito.Ele não define a forma das 
irregularidades do perfil. 
O cálculo de Ra é baseado em algumas hipóteses: considera que a topografia 
da superfície é regular e que a superfície tem um padrão repetitivo. Típico de 
superfícies metálicas obtidas por processo de usinagem tais como (torneamento, 
fresamento etc). A Figura 11 ilustra as cotas de medição da rugosidade média para 
um determinado percurso de medição. 
 
Figura 11 - Rugosidade média aritmética – Ra 
 
Fonte: (GONZALES,1991). 
 
3.9.2 Rugosidade Média aritmética – Rz 
 
Corresponde à média aritmética dos cinco valores de rugosidade parcial (Zi) 
Rugosidade parcial (Zi) é a soma dos valores absolutos das ordenadas dos pontos de 
maior afastamento, acima e abaixo da linha média, existentes no comprimento de 
amostragem (cut off). Na Figura 12 observa-se a representação gráfica do perfil, 
informa a distribuição média das rugosidades, definindo muito bem superfícies 
36 
periódicas, esse valor corresponde à altura entre os pontos máximos e mínimo do 
perfil, no comprimento de amostragem. 
 
Figura 12 - Rugosidade média aritmética – Rz 
 
Fonte: (GONZALES,1991). 
 
3.9.3 Rugosidade Média aritmética – Rq 
 
Representa o desvio padrão do perfil de rugosidade. A rugosidade média 
quadrática ou Roughness Root Mean Squared “é o valor médio quadrático de todos 
os desvios do perfil de rugosidade R” da reta media dentro do comprimento de 
medição lm. Ele acentua o efeito dos valores do perfil que se afastam da média e não 
consegue detectar diferenças de espaçamento ou a presença não frequente de picos 
altos e vales profundos. Como vê-se na Figura 13. (DIN 4762, 1989). 
 
Figura 13 - Rugosidade média aritmética – Rq 
 
Fonte: (GONZALES,1991). 
 
37 
3.10 Método ANOVA: Análise de Variância de um fator 
 
A ANOVA, análise de variância, tem como objetivo comparar a média de 
população amostral, e assim identificar se essas médias diferem significativamente 
entre elas. A função Análise de Variância de um fator realiza uma análise de variânciasimples, que somente investiga a hipótese de que as médias de várias mostras são 
iguais. Geralmente a análise é um processo estatístico de que se utiliza para 
determinar se as médias de duas mostras ou mais vêm da mesma população. O 
resultado de uma ANOVA lhe dá o valor estatístico de “F”. Se F é maior que o F crítico 
são iguais. Se o F é menor que o F crítico são iguais 
 
38 
4 METODOLOGIA 
 
4.1 Procedimento experimental 
 
Os procedimentos experimentais foram realizados por meio de uma usinagem 
inicial de torneamento cilíndrico externo com o aço SAE 1045, de médio teor carbono 
em sua composição química. As ferramentas utilizadas foram as seguintes: pastilha 
de Cermet sem cobertura e ferramenta de aço rápido com 10 % de Co. O inserto de 
Cermet ainda era dotado de quebra-cavacos longos e foram utilizados 5 corpos de 
prova para o ensaio com e sem fluido de corte. 
A ferramenta de aço rápido com 10% de Co, foi afiado de acordo para 
apresentar uma melhor usinabilidade, e com raio de quina semelhante ao do inserto. 
Os parâmetros para os ensaios de cada ferramenta foram velocidade de corte (vc), 
avanço (f) e profundidade (ap), onde em ambas as ferramentas foram iguais, conforme 
observa-se na Tabela 3. 
 
Tabela 3 - Parâmetros para o ensaio de cada ferramenta 
 Cermet Aço rápido 
n (RPM) 800 800 
Diâmetro (mm) 50 50 
Ap (mm) 1,5 1,5 
f (mm/volta) 0,125 0,125 
Vc (m/min) 125,66 125,66 
 
Sendo assim, obtemos os valores para serem realizados nas máquinas-
ferramenta em que o movimento de corte é produzido pela rotação da ferramenta ou 
da peça, determina-se o número de rotações por minuto (n) através de cálculo 
depende da velocidade de corte (Vc) determinada pelas condições de usinagem e 
pelo diâmetro (d) da peça ou ferramenta. 
Quando o trabalho de usinagem é iniciado, é preciso ajustar a rotação da 
máquina-ferramenta: rpm, isso é feito tendo como dado básico a velocidade de corte. 
A escolha da velocidade é importante tanto para a obtenção de bons resultados de 
usinagem quanto para a manutenção da vida útil da ferramenta e para o grau de 
acabamento. 
 
39 
Durante a usinagem dos corpos de provas, com os parâmetros de corte 
estabelecidos na tabela descrito acima, foram coletados os cavacos, afim de analisar 
o tipo de cavaco formado. Após o torneamento foram analisadas suas superfícies, 
com o auxílio de um rugosímetro, onde foram coletados Ra, Rq e Rz dos corpos de 
provas. Analisando o acabamento em diferentes condições, com as quais, foram 
usinagem a seco e com auxílio de fluido de corte, óleo solúvel. 
O procedimento de torneamento dos corpos de prova incluiu a fixação do corpo 
de prova na placa para fazer furo de centro, e após o furo, colocar o mesmo entre 
pontos para facilitar a usinagem e a montagem do inserto na porta ferramenta. 
 
4.2 Equipamentos utilizados 
 
Para a execução dos experimentos de torneamento foi utilizado um centro de 
torneamento de fabricação ROMI, modelo TORMAX 20 como vê-se na Figura 14 o 
modelo do centro de torneamento utilizado, o qual se encontra disponível na oficina 
Mecânica União, situado na cidade de Prata- MG. Neste torno foram fixados os corpos 
de prova, feito o ajuste da rotação, avanço e profundidade de corte, de acordo com a 
ferramenta para o torneamento, descrito na Tabela 3. Esse procedimento foi 
executado cinco vezes a seco e com fluido de corte, bem como utilizando pastilha de 
cermet e o bits. 
 
Figura 14 - Torno convencional 
 
 
40 
Para afiação dos bits foi utilizado o moto esmeril de bancada de 6” com 
3450rpm, da marca Makita, conforme observa-se na Figura 15. Com rebolo reto de 
6” x ¾”, grão 60, de óxido de alumínio, que é indicado para operações industriais de 
desbaste, rebarbação e afiação de ferramentas. 
Onde que para chegar nas angulações desejadas durante a afiação do bits, tive 
o auxílio de um goniômetro circular, sendo ajustado de acordo com o ângulo na 
superfície desejada. 
 
Figura 15 – Esmeril 
 
 
Para medição da rugosidade superficial nos corpos de provas usinados foi 
utilizado o rugosímetro portátil da Mitutoyo, SJ-210, conforme ve-sê na Figura 16. Ele 
foi calibrado para um cut-off de 0,8mm e percurso de medição de 5mm. Foram 
realizadas 3 medições em cada. Na Figura 18 observa-se o rugosímetro em ação o 
qual consiste em percorrer a superfície que será analisada com o apalpador com ponta 
de diamante acompanhado por uma guia que auxilia ele a se mover na mesma 
direção, fornecendo o perfil de rugosidade Ra, Rq, Rz. 
Na Figura 17 observa-se um resultado de uma avaliação de rugosidade Ra. 
41 
Figura 16 – Rugosímetro 
 
 
Figura 17 - Resultado de uma avaliação de rugosidade Ra 
 
 
O rugosímetro e as amostras foram posicionadas em um suporte o qual 
fabricamos para que fique na mesma altura que a peça analisada conforme observa-
se na Figura 18, colocado sobre uma mesa linear de granito a fim de minimizar o 
efeito da vibração mecânica transmitida pelo solo. Foram feitas medições nas peças 
em um local sem variação de movimentos. 
 
42 
Figura 18 - Rugosímetro em medição 
 
 
Para visualização de possíveis desgastes nas ferramentas após o processo de 
torneamento, utilizou-se o microscópio monocular B100 - I da Topcom, conforme ve-
sê na Figura 19, sendo colocado as ferramentas na parte de aumento de lente do 
microscópio fazendo a análise das peças com várias ampliações. 
 
Figura 19 - Microscópio monocular 
 
 
A ferramenta utilizada nos ensaios foi a pastilha de Cermet sem cobertura 
(Figura 20), TNMG 160404R-VF CT3000, para classe ISO P - M -K. Própria para 
usinagem de aços carbonos, ligas e ferro fundido. O fabricante da ferramenta é a 
43 
empresa Taegutec. 
 
Figura 20 - Pastilha Cermet 
 
 
Na Tabela 4 vê-se a especificação da pastilha mostrando todas suas 
dimensões. Na Figura 21 observa-se os ângulos correspondentes da ferramenta 
utilizada durante as operações. 
 
Tabela 4 - Especificações da pastilha 
Formato 
da 
pastilha 
Ângulo 
de 
Folga 
Tipo da 
pastilha 
Tamanho 
da aresta 
de corte 
Espessura 
da 
pastilha 
Raio da 
ponta da 
ferramenta 
Aresta de 
corte 
Sentido da 
ferramenta 
Triangular 
60 º 
0 º 
 
Corte 
em 
ambos 
os lados, 
fixado 
com 
parafuso 
16mm 4,76mm 0,4mm Arredondada Direita 
Fonte: Fabricante Taegutec 
44 
Figura 21 - Ângulos ferramenta 
 
Fonte: Fabricante, Taeguetec 
 
A ferramenta utilizada durante o torneamento, foi de aço-rápido conforme vê-
se na Figura 22 fabricado em aço HSS com 10 % de Cobalto, temperado e 
revenido com dureza de 64 a 66 RC. Secção quadrada de 3/8” e comprimento de 
100mm da marca NVO. 
 
Figura 22 - Bits 
 
 
Apresentando na Tabela 5 os ângulos correspondentes da ferramenta utilizada 
45 
durante as operações. 
 
Tabela 5 - Ângulos correspondentes da ferramenta utilizada durante as operações 
 
 
A Geometria da ferramenta de corte é composta por várias superfícies, arestas 
de corte, chanfros e quinas.Então, diz-se como sendo cunha de corte,o corpo limitado 
pela superficie indicada na Figura 23 com as quais são compostos por vários tipos de 
ângulos podendo ser representado por um sistema de referência da ferramenta, 
podendo ser medidos nos planos de referência. 
 
Figura 23 - Geometria da ferramenta aço rápido 
 
Fonte: Dino Ferraresi, 1972 
 
Ferramenta Ângulo 
de 
saída 
(γ) 
Ângulo 
de 
folga 
(α) 
Ângulo 
de 
cunha 
(β) 
Ângulo 
de 
posição 
principal 
(Xr) 
Ângulo de 
posição 
Secundário 
(X’r) 
Ângulo 
de 
quina 
(€) 
Raio 
da 
quina 
(r) 
Ângulo 
de 
inclinação 
(λ) 
Aço rápido 10° 8° 72° 45° 10° 125° 0,4mm Neutro 
46 
A Figura 23 mostra os ângulos ( ângulo de posição principal – Xr, ângulo de 
ponta – Ɛ, ângulo de posição secundário – X’r), de corte (ângulo de inclinação – λ) e 
de medida (ângulo de folga – α, ângulo de cunha – β e ângulo de saída – γ). Quanto 
meno γ, maiores os esforços decorte, maior a temperatura gerada e menor a vida da 
ferramenta. Assim, a resistencia e a dureza do material a usinar são pontos primordiais 
na escolha de γ. As intersecções das superficies de saída e de folga formas arestas, 
a aresta que se mostra no sentido da direçao de avanço. Instrumento de medida em 
forma semicircular em 180º, conforme vê-se na Figura 24, utilizado para medir ou 
construir ângulos. Com seu auxílio foi possível o ajuste e afiação das superfícies do 
Bits. 
 
Figura 24 - Goniômetro semicircular
 
 
4.3 Suporte para a pastilha 
 
O porta-ferramenta utilizado para o inserto foi o MTJNR-2020-K16 da Sandvik, 
apresentando uma ampla gama de operações de torneamento. Na qual o mesmo 
segue uma padronização internacional das dimensões de ferramentas para o 
torneamento, sendo compatível com quaisquer pastilhas intercambiáveis de distintas 
marcas, seguindo as especificações corretas do formato e dimensão para o porta-
ferramenta desejado. O modelo do suporte está na Figura 25 com as seguintes 
características na Tabela 6 
 
47 
Figura 25 - Modelo do suporte 
 
 
Tabela 6 - Porta ferramenta utilizada para o inserto 
Fixação Formato 
da 
pastilha 
Tipo de 
suporte 
Ângulo 
de 
folga 
Versão da 
ferramenta 
B H LF WF HF 
Pino e 
grampo 
Triangular Ângulo 
de 
posição: 
93º 
0º Direita 20 20 125 25 20 
 
Fonte: Dados fornecidos pelo catálogo Sandvik 
 
O suporte do bits reto é uma ferramenta utilizada para a fixação de bits com 
secção quadrado, sendo utilizados em trabalhos centrais e faceadores de usinagem 
envolvendo operações de torneamento e aplainamento de peças metálicas. No 
presente trabalho durante os ensaios será utilizado um porta-ferramentas da marca 
Ades para o bits de 3/8”, na Figura 26 observa-se o porta-ferramenta mencionado. 
 
Figura 26 - Porta-ferramenta utilizado para o bits de 3/8”. 4 
 
48 
Para a realização do experimento foram utilizados 20 corpos de prova de aço 
carbono SAE 1045, com 50 mm de diâmetro e 120 mm de comprimento, conforme a 
Figura 27. 
Figura 27 - Aço Carbono SAE 1045 
 
 
Os corpos de prova foram preparados antes para serem fixados na placa do 
centro de torneamento. A Figura 29 ilustra a disposição do corpo de prova fixado para 
torneamento utilizando pastilha Cermet. E, na Figura 30, vê-se o corpo de prova 
fixado para torneamento utilizando bits com 10% de cobalto. Após o torneamento em 
aço rápido podemos ver o acabamento final do corpo de prova na Figura 28. 
 
Figura 28 - Corpo de prova após torneamento em aço rápido 
 
 
49 
Figura 29 - Corpo de prova fixado para o torneamento, utilizando pastilha de Cermet. 
 
 
Figura 30 - Corpo de prova fixado para o torneamento, utilizando bits com 10% de cobalto. 
 
 
Durante os ensaios com fluido de corte, foi utilizado o óleo emulsionáveis, ou 
óleos solúveis que é um produto formulado com básicos minerais altamente refinados, 
aditivos especiais e biocidas utilizado para a refrigeração e lubrificação da peça e 
ferramenta. 
50 
 
Figura 31 - Óleo solúvel C 
 
 
Figura 32 - Especificações Fabricante óleo utilizado
 
51 
Observe o óleo utilizado na Figura 31. Sendo que o fluido do Óleo Solúvel C, 
da Texaco foi aplicado durante as operações de usinagem, diluído com água, 
seguindo as especificações do fabricante 50:1, ou seja, um litro de óleo para 49 litros 
de água, de acordo com as condições de usinagem conforme vê-se Figura 32. Por se 
tratar de uma condição não tão severa de operação, apresentando uma profundidade 
de corte e avanço de usinagem média, e um material da peça de médio teor de 
carbono foi escolhido este tipo de diluição. 
 
 
52 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
De acordo com o objetivo proposto, foi possível verificar os resultados da 
aplicação de duas ferramentas de corte na usinagem do aço-carbono 1045. Conforme 
já mencionado, foram adotados os mesmos parâmetros de corte (rotação, avanço e 
profundidade de corte) para a comparação do desempenho de ambas as ferramentas 
a seco e com auxílio de fluido de corte. Durante os ensaios foram retiradas amostras 
dos cavacos formados em ambas as ferramentas de corte para posteriormente 
identificar sua classificação. 
 
5.1 Acabamento superficial 
 
Após os torneamentos dos corpos de provas foram realizadas três medidas de 
rugosidade Ra, Rq e Rz nas regiões dos corpos de provas usinados. Tais medidas 
foram obtidas com o auxílio do rugosímetro da Mitutoyo. Torneamento usando a 
pastilha de Cermet, classe P, sem cobertura da Taegutec. Ensaios sem auxílio de 
fluido de corte, utilizando os seguintes parâmetros: Vc= 115,61 m/min, f= 0,125 
mm/volta e ap= 1,50 mm. 
 
Tabela 7 - Ra 
 MÉDIA DESVIOS 
Cermet Lubrificado 2,26 0,19 
Cermet a seco 2,06 0,13 
Aço Rápido Lubrificado 2,71 0,23 
Aço Rápido Seco 3,01 0,46 
 
Tabela 8 - Rq 
 MÉDIA DESVIOS 
 Cermet Lubrificado 2,66 0,22 
Cermet a seco 2,46 0,2 
Aço Rápido Lubrificado 3,38 0,33 
Aço Rápido a seco 3,62 0,36 
 
53 
Tabela 9 - Rz 
 MÉDIA DESVIOS 
Cermet Lubrificado 10,80 0,81 
Cermet a seco 10,70 0,65 
Aço Rápido Lubrificado 14,14 1,24 
Aço Rápido a Seco 16,05 1,39 
 
Conforme observa-se na Figura 33 não há uma grande diferença entre eles 
através dos resultados de um modo geral, mas com a análise comparativa percebe-
se que o Aço Rápido Lubrificado é diferente de Cermet Lubrificado no caso maior. Vê-
se uma tendência com relação a média que o gráfico mostra que o ensaio do Aço 
Rápido Seco tem uma rugosidade mais acentuada. Fazendo a análise estatística via 
ANOVA para fator único ficou comprovado de que são diferentes com 95% de 
confiabilidade. 
 
Figura 33 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao Ra 
 
 
Seria o melhor parâmetro para avaliação, mas no nosso resultado não foi, pois 
foi escolhido a configuração errada para as ferramentas durante a usinagem. 
Observa-se que os resultados ficaram praticamente todos iguais pois não foram 
utilizados as condições corretas de usinagem nas condições do limite máxima. 
Considerando os resultados observa-se que Cermet lubrificado e a seco são iguais, 
2,26
2,06
2,71
3,01
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Cermet
Lubrificado
Cermet a seco Aço Rápido
Lubrificado
Aço Rápido
Seco
R
a 
[µ
m
]
54 
ou seja não temos variação entre os dois, aço rápido lubrificado e a seco também 
seguem a mesma análise de não terem variação, não conseguimos diferenciar o 
ensaio a seco com o lubrificado provavelmente pelas condições de usinagem que 
utilizamos nos ensaios de não pegar configurações mais próximas do fim de vida da 
ferramenta, concluindo que não se teve resultados diferentes de acordo com a nossa 
configuração escolhida, conforme observa-se na Figura 34. 
Fazendo a análise estatística via ANOVA para fator único ficou comprovado de 
que são diferentes com 95% confiabilidade. 
 
Figura 34 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao Rq 
 
 
Devido a amplitude é o parâmetro topográfico que melhor representa nossos 
ensaios conforme vê-se na Figura 35. Com Rz, conforme observa- se na Figura 35, 
conseguimos diferenciar bem o aço rápido do Cermet, pois a análise de rugosidade 
de Rz é mais ampla ela pega a distância dos cinco picos mais altos e dos cinco picos 
vales profundos, então a amplitude é maior e ela aí se diferencia, comprovando 
estatisticamente que a qualidade do acabamento do aço rápido a seco é pior pelo 
lubrificado porque temos condições de lubrificação, refrigeração, a ordem de contato 
da ferramenta peça só entra na periferia ai ela consegue entrar lubrificando saída do 
cavaco e refrigerar a peça que também melhora a rugosidade. 
 
2,66
2,46
3,38
3,62
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
Cermet
Lubrificado
Cermet a seco Aço Rápido
Lubrificado
Aço Rápido Seco
R
q
 [
µ
m
]
55 
Figura 35 - Comparativo das amostras de rugosidade em relação ao Rz 
 
 
A partir dos gráficos de rugosidade obtidos,na usinagem com inserto de 
cermet, a rugosidade Ra,Rq,Rz em relação com e sem lubrificação, é possível a 
analisar a influência que esta condição exerce no acabamento superficial da peça 
torneada identificando-se que Cermet é diferente de Aço Rápido verifica-se isso 
fazendo a análise estatística via ANOVA para fator único o qual ficou comprovado de 
que são diferentes com 95% de confiabilidade. 
Observa-se que os parâmetros Ra Figura 32 e Rq Figura 33 não foram tão 
representativos porque as condições não foram tão severas, provavelmente pelas 
condições de usinagem que utilizamos nos ensaios de não utilizar configurações mais 
próximas do fim de vida da ferramenta, concluindo que não se teve resultados muito 
diferentes de acordo com a nossa configuração escolhida, seriam mais severas se 
tivesse sido utilizado para condições no limite da ferramenta, utilizamos condições de 
usinagem moderadas e geralmente se usa três tipos de condições, quando se quer 
dar acabamento na peça desbasta-se no limite ou também se usa uma condição 
moderada quando se quer acelerar o processo ou aumentar o tempo de vida da 
ferramenta com relação ao processo que no caso foi o que ocorreu. 
 
5.2 Análise de desgaste das ferramentas. 
 
O desgaste de uma ferramenta na usinagem é considerado um problema grave, 
10,8 10,7
14,14
16,05
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Cermet
Lubrificado
Cermet a seco Aço Rápido
Lubrificado
Aço Rápido
Seco
R
z 
[µ
m
]
56 
pois afeta diretamente na produção e qualidade da peça, principalmente em sua 
integridade superficial. A análise dos tipos de desgaste das ferramentas foi obtida 
através do uso de um microscópio eletrônico, as quais pode-se notar que o desgaste 
sofreu forte influência nas condições a seco, comparado aos ensaios realizados com 
fluído de corte. A apresentação dos desgastes é feita de acordo com os parâmetros 
de cortes realizados usando duas ferramentas distintas, e condições semelhantes, 
onde envolveu o uso do fluido de corte e a ausência do mesmo. Nas figuras abaixo os 
desgastes foram identificados e classificados de acordo, onde foram indicados por 
uma seta para melhor identificação. 
 
Figura 36 - Visão geral da ferramenta - 40x 
 
 
Figura 37 - Visão detalhada da ferramenta -400x 
 
 
57 
Desgaste do inserto de cermet a seco, usinado com a mesma ferramenta nos 
cinco corpos de provas, é notável a ocorrência de desgaste ferramental em diferentes 
superfícies da pastilha de cermet. A Figura 36, com ampliação de 40x observa-se 
detalhadamente o desgaste de entalhe, e na Figura 37, com ampliação de 400x pode-
se notar também o desgaste de flanco na superfície de principal de corte. 
Agora, com uma visão diferente das imagens analisadas acima, pode-se 
analisar a vista superior da ferramenta, analisando a superfície principal de corte e 
saída, com as quais a Figura 38 (40x) e Figura 39 (400x), mostram detalhadamente 
o desgaste de flanco e entalhe na aresta principal de corte. 
 
Figura 38 - Visão geral da ferramenta 40x 
 
 
Figura 39 - Visão com aproximação de 400 x no quebra-cavaco da ferramenta 
 
 
58 
Analisando o desgaste da pastilha de cermet com auxílio de fluido de corte, 
torneando com a mesma ferramenta nos cinco corpos de provas, foi possível a 
verificação de desgaste, a qual em outras superfícies não ocorreu desgaste 
ferramental. 
Na Figura 40 com a visão geral da ferramenta, mostrando um pequeno entalhe 
e na Figura 41, com uma imagem mais detalhada, em 400 x de ampliação, consta um 
desgaste de flanco na superfície principal da ferramenta. 
 
Figura 40 - Visão geral da ferramenta 
 
 
Figura 41 - Visão ampliada sobre o desgaste 
 
 
Analisando a mesma ferramenta no microscópio em outra perspectiva de vista 
da pastilha, verificando a superfície de saída, raio da ponta e aresta principal de corte. 
59 
Foi possível analisar a ocorrência de desgaste mínimo de flanco na superfície de 
saída, como mostrado na Figura 42 com ampliação de 40 x e Figura 43 com 400 x 
de ampliação. 
 
Figura 42 - Visão geral da ferramenta 
 
 
Figura 43 - Visão ampliada do desgaste 
 
 
Desgaste da ferramenta de aço rápido lubrificado, usinado com os mesmos 
parâmetros de corte, nos cinco corpos de provas com ferramenta nova, pode-se notar 
60 
a ocorrência do desgaste de cratera na superfície de saída do bits. 
As Figura 44, com ampliação de 40x e, Figura 45, com ampliação de 400x, 
mostram detalhadamente o desgaste de cratera, no raio da ponta da ferramenta e 
superfície de saída. 
 
Figura 44 - Visão do raio da ferramenta 
 
 
Figura 45 - Visão mais ampliado sobre o desgaste 
 
 
Na ferramenta de aço rápido a seco, foi constado um desgaste no raio e 
61 
superfície de saída da ferramenta, como observa-se nas Figuras 46 (40x) e 47 (400x). 
Sendo identificado como desgaste de flanco, onde ocorreu uma pequena fratura na 
quina da ferramenta e desgaste de cratera na superfície de saída. 
 
Figura 46 - Visão geral da quina da ferramenta 
 
 
Figura 47 - Visão mais ampliada sobre o desgaste 
. 
 
Analisando os desgastes ocorridos nas ferramentas de corte (cermet e aço 
rápido com 10% de Co) com os mesmos parâmetros de corte e condições, ou seja, 
com e sem fluido de corte. Pode-se notar que as ferramentas na condição a seco 
sofreram mais desgaste, por causa das altas temperaturas, e, já com auxílio de fluido 
62 
de corte, o desgaste no Cermet foi mínimo comparado na condição a seco. 
Onde os desgastes predominantes, independente da condição usada foram a 
de entalhe e flanco. Um fato que chamou a atenção no desgaste analisado nas 
ferramentas de aços rápido, foi o grande indício de desgaste de cratera na superfície 
de saída e desgaste de flanco na quina da ferramenta em ambas as ferramentas. 
Entretanto, na condição, com fluido de corte foi de fato menor, comparado na condição 
a seco, onde chegou a sofrer uma pequena fratura no raio da ponta. 
Segundo Machado (2009), o uso do fluido de corte reduz o desgaste da 
ferramenta e o atrito entre a ferramenta e a peça ou cavaco, contribuindo para uma 
melhoria no acabamento. Como a taxa de remoção de material é alta para as 
ferramentas de cermet, a aplicação de um fluido refrigerante se torna necessária para 
prolongar a vida da ferramenta. 
 
5.3 Analise do tipo de cavaco 
 
Em um produto obtido pelos processos de usinagem, o material é retirado em 
forma de cavacos. A configuração destes pode oferecer riscos de danos à peça, à 
máquina-ferramenta e a integridade física do operador. (Santos e Sales, 2007) 
O tipo de cavaco formado em ambos os corpos de prova utilizando a pastilha 
de cermet durante o torneamento a seco e com fluido de corte, com os mesmos 
parâmetros de corte (Vc=125,66 m/min, ap=1,5 mm e f=0,125mm/volta) foram de 
forma bem semelhantes. 
 
Figura 48 - Cavaco formado na usinagem a seco 
 
 
63 
Figura 49 - Cavaco formado na usinagem com fluido de corte. 
 
 
Observa-se nas Figuras 48 e 49, a formação do cavaco que foi do tipo 
parcialmente contínuo - helicoidal longo, devido a superfície de saída da pastilha, 
material usinado (atrelado a sua ductilidade), velocidade de corte e avanço. Onde sua 
geometria oferece um quebra-cavacos largos, proporcionando uma saída de cavaco 
mais conveniente, causando uma quebra de cavacos em intervalos regulares e como 
há uma variação muito pequena na força de corte, apresenta uma qualidade 
superficial muito boa. 
Esta geometria da ferramenta, traz alguns benefícios, como: menor risco de 
acidente ao torneiro, maior facilidade na remoção de cavacos, melhor acabamento 
superficial e menor obstrução do fluido de corte pelo cavaco. 
Segundo Ferraresi (1970), o cavaco mais conveniente é o tipo helicoidal, pois 
não dificulta a operação de usinagem, não prejudica o acabamento superficial da peça 
e desgastam menos a ferramenta. Os corpos de prova usinados com fluido de corte 
com a ferramenta