Trabalho cavaco (1)

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas
ESTUDO DO CAVACO
Nomes:				 Curso:		Turma: 	RA:	
Ana Paula Da Rosa Xavier Farias Eng. Mecânica 	EM6R12 	C116CE-7
Dayane Martins da Cunha 	 Eng. Mecânica 	EM6P12	T10419-0
Júlia Bueno Curcio			 Eng. Mecânica	EM6P12	C277IF-2
Lucas Cardoso dos Santos Eng.Mecânica EM6P12 C16GBF-9
Campinas
05 de Setembro de 2016
SUMÁRIO
Introdução......................................................................................................3
 Base Teórica.................................................................................................4 
Objetivo do Experimento................................................................................7
Procedimento Experimental...........................................................................8
Gráfico..........................................................................................................11 
Memorial descritivo dos cálculos..................................................................12
Comparação de Resultados.........................................................................13
Referências Bibliográficas............................................................................
Introdução
Denomina-se cavaco a porção removida de uma peça pela ferramenta de corte em um processo de usinagem, no qual é retirado material com o objetivo de obter uma peça com as dimensões e forma desejadas. Ou seja, é subproduto do processo de usinagem.
O estudo do cavaco, que será realizado neste experimento, é importante para melhor entendimento do processo de usinagem utilizado possibilitando: aperfeiçoamento da aresta de corte, correção ou aperfeiçoamento dos parâmetros de corte, escolha correta do tipo de material mais eficaz para a ferramenta e também para a peça a ser obtida em cada processo. Desta maneira é possível otimizar o processo de usinagem, melhorando o acabamento da peça, diminuindo o desgaste da ferramenta de corte e como consequência aumentar a produtividade, qualidade da peça e diminuir o seu custo.
Base Teórica
Para estudar o cavaco é necessário entender o processo de formação dele, que pode ser descrito em quatro etapas:
1. Recalque inicial: devido à penetração da ferramenta uma pequena parte do material da peça é pressionado contra a superfície de saída da ferramenta;
2. Deformação e ruptura: a tensão aumenta gradativamente causando deformação elástica seguida de deformação plástica, e por fim, ruptura. Esta é causada, majoritariamente, por cisalhamento. Porém, pode estar agindo uma combinação de tensões de compressão, tração e cisalhamento levando à ruptura do material. Ocorre a formação e propagação de uma trinca. Estes eventos ocorrem variando de acordo com a natureza do material, se este é dúctil ou frágil, também devido a um critério de propagação de trincas característico do material.
3. Deslizamento das lamelas: a ferramenta continua a penetrar causando ruptura parcial ou total no material. 
4. Saída do cavaco: escorregamento do cavaco sobre a superfície de saída da ferramenta. Simultaneamente outra lamela é formada e o processo se repete até o final da usinagem.
Neste estudo, com função de facilitar o entendimento da prática de estudo do cavaco, foi realizado corte ortogonal do material. Desta maneira é possível obter um cavaco de forma que pode ser considerada bidimensional. O corte ortogonal pode ser definido como um corte no qual “a aresta de corte é uma reta normal à direção de corte e à direção de avanço” ¹.
TIPOS DE CAVACOS
Existem diversos tipos de cavaco, que podem ser diferenciados morfologicamente (contínuos, descontínuos e segmentados) e quanto a sua forma (em fita, helicoidais, em espiral, em lascas ou em pedaços).
As diferenças morfológicas estão ligadas às características de ductilidade ou fragilidade do material usinado, ao ângulo de cisalhamento e as condições de atrito ferramenta-cavaco. Além dos parâmetros de corte (avanço, velocidade de corte);
· Cavaco contínuo: é a formação de um cavaco sem quebra, contínuo. Porém, não significa que não há trinca, e sim, que a trinca não se propaga muito nem rapidamente, desta maneira o cavaco não se segmenta. Esse fenômeno ocorre porque a tensão normal e a tensão de cisalhamento se equilibram. Este tipo de cavaco é geralmente formado durante a usinagem de um material dúctil, como: aços de baixa liga, alumínio e cobre.
· Cavaco descontínuo: pode ser obtido naturalmente ou através do uso de quebra-cavaco. É geralmente obtido em materiais frágeis, como bronze e ferros fundidos cinzentos. Porém, também pode ocorrer devido a baixas velocidades de corte, pois a alta velocidade produz atrito e consequentemente aumento da temperatura de forma que causa aumento na ductilidade do material. Neste tipo de cavaco a trinca se propaga por todo o plano de cisalhamento de maneira a causar a quebra do cavaco.
· Cavaco segmentado: é comum em materiais com pouca resistência térmica como o titânio e suas ligas. É decorrente do processo nomeado de “cisalhamento termoplástico catastrófico”, que produz cavaco em forma de dentes de serra. Segundo Cook a energia associada a deformação se transforma em calor causando altas temperaturas de forma concentrada, provocando amolecimento localizado, causando diminuição na resistência mecânica do material.
Quanto às formas de cavaco, a norma ISO 3685 (1993) os classifica conforme a imagem abaixo:
Cavacos contínuos e segmentados podem apresentar todas as formas descritas na imagem, já os cavacos descontínuos só podem ser classificados em forma de lascas ou pedaços.
É importante dar atenção à forma do cavaco, pois cavacos longos causam transtornos quanto à segurança da produtividade. Por isso, a escolha dos parâmetros de corte e decisão da utilização do quebra-cavaco correto são extremamente importantes no processo de usinagem.
Objetivo do Experimento
Analisar o cavaco obtido em diferentes profundidades de corte e avanços, através de cálculos comparar a previsão teórica com os resultados experimentais.
Procedimento Experimental
Material utilizado na usinagem 
Aço 1010/1020
Ferramental 
· Torno
1- Conceito de usinagem- O termo usinagem compreende todo processo mecânico onde a peça é o resultado de um processo de remoção de material.
Preparação parâmetros de corte RPM e avanço 
 
2- Movimentos da ferramenta de corte
2.1- Movimento de Corte – Movimento entre a ferramenta e a peça que, sem a ocorrência concomitante do movimento de avanço, provoca a remoção do cavaco, durante uma única rotação do curso da ferramenta.
2.2- Movimento de Avanço – Movimento entre a ferramenta e a peça que, juntamente com o movimento de corte, possibilita uma remoção contínua do cavaco, durante várias rotações ou cursos da ferramenta 2.3- Movimento Efetivo de Corte – Movimento resultante dos movimentos de avanço e de corte, realizados simultaneamente.
12
 
 
· 
· Ferramenta de corte para torneamento:
Material: tungstênio
Formato da pastilha utilizada para desbaste:
 
Obs.: Dependendo do tipo de material, necessidade de desempenho, custos e redução dos tempos de parada no processo produtivo, as ferramentas podem ser dos seguintes formatos:
 
 
· Micrômetro: usado para coleta de dados (largura e espessura) do cavaco.
 
Medição do cavaco: Verifica-se até onde o tambor se deslocou, o primeiro valor que vier atrás do tambor é o inteiro. Passando para as divisões do tambor, verifica-se a medida que estiver mais próxima do zero do tubo de medição. E então se soma os dois valores.
Precisão do micrometro utilizado: 0,01 mm.
· Pincel: Usado para limpeza e coleta de cavacos. 
	
	
	
	COMBINAÇÃO DE ALAVANCAS
	
	
	CFGJM
	AFGJN
	AFHJN
	
	Profundidade de Corte
	1,5
	7
	8
	9
	
	
	1
	4
	5
	6
	
	
	0,5
	1
	2
	3
	
	
	0
	0,042 mm
	0,135mm
	0.338mmAvanço
	
Gráfico 
	AÇO 1010/1020
	LARGURA 
	ESPESSURA
	CAVACO 1
	0,65
	0,15
	CAVACO 2
	0,9
	0,48
	CAVACO 3
	1,02
	0,84
	CAVACO 4
	1
	0,1
	CAVACO 5
	1,01
	0,43
	CAVACO 6
	1,07
	0,8
	CAVACO 7
	1,13
	0,17
	CAVACO 8
	1,4
	0,04
	CAVACO 9
	1,95
	1,31
Memorial descritivo dos cálculos
· Ideal: Formula Aci=Ap*F 
Onde Aci=Area de corte ideal
 Ap= Profundidade do corte
 F = Avanço do corte
Resultados
	AÇO 1010/1020
	PROFUNDIDADE
	AVANÇO
	Aci :(Area de corte ideal)
	CAVACO 1
	0,5
	0,042
	0,021
	CAVACO 2
	0,5
	0,135
	0,067
	CAVACO 3
	0,5
	0,338
	0,169
	CAVACO 4
	1
	0,042
	0,042
	CAVACO 5
	1
	0,135
	0,135
	CAVACO 6
	1
	0,338
	0,338
	CAVACO 7
	1,5
	0,042
	0,063
	CAVACO 8
	1,5
	0,135
	0,202
	CAVACO 9
	1,5
	0,338
	0,507
· Real: Formula Acr=B*H
Onde Acr=Area de corte real
 B = espessura
 H = largura
 Resultados
	AÇO 1010/1020
	LARGURA 
	ESPESSURA
	Acr: (Área de Corte Real)
	CAVACO 1
	0,65
	0,15
	0,0975
	CAVACO 2
	0,9
	0,48
	0,432
	CAVACO 3
	1,02
	0,84
	0,8568
	CAVACO 4
	1
	0,1
	0,1
	CAVACO 5
	1,01
	0,43
	0,4343
	CAVACO 6
	1,07
	0,8
	0,856
	CAVACO 7
	1,13
	0,17
	0,1921
	CAVACO 8
	1,4
	0,04
	0,056
	CAVACO 9
	1,95
	1,31
	2,5545
Comparação de Resultados
A tabela abaixo nos apresenta a diferença dos resultados finais entre a área de corte ideal e área de corte real. Essa diferença ocorre em função circunstâncias como desgaste da ferramenta e trepidação do equipamento.
	AÇO 1010/1020
	 Aci: (Àrea de corte ideal)
	Acr: (Área de Corte Real)
	Desvio
	CAVACO 1
	0,021
	0,0975
	0,0765
	CAVACO 2
	0,067
	0,432
	0,365
	CAVACO 3
	0,169
	0,8568
	0,6878
	CAVACO 4
	0,042
	0,1
	0,058
	CAVACO 5
	0,135
	0,4343
	0,2993
	CAVACO 6
	0,338
	0,856
	0,518
	 CAVAC0 7
	0,063
	0,1921
	0,1291
	CAVACO 8 
	0,202
	0,056
	0,146
	CAVACO 9
	0,507
	2,5545
	2,0475
Referências Bibliográficas
http://superusinagem.blogspot.com.br/2013/01/o-micrometro.html
http://www.carrosinfoco.com.br/carros/2011/08/tudo-que-voce-precisa-saber-sobre-micrometro/
http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/3648#.V9QOhY-cHIU
http://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir/477-cavaco
https://plant3d.files.wordpress.com/2011/04/processos_de_usinagem_i_-_aula_04_-_formac3a7c3a3o_de_cavacos.pdf
TEORIA DA USINAGEM DOS MATERIAIS – 2ª ed. Revista (Alisson Rocha Machado, Alexandre Mendes de Abrão, Reginaldo Teixeira Coelho, Márcio Bacci da Silva)