Avarias e desgastes das ferramentas

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USINAGEM - CSEM4039
60 horas (4 créditos) 2017/1
Prof. César Gabriel dos Santos
Cachoeira do Sul, 2017. 1
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CAMPUS CACHOEIRA DO SUL
COORDENADORIA ACADÊMICA
Usinagem – 2017/2
Avarias e desgastes das ferramentas
Sandvik, 2017
Avarias vs. Desgastes
Desgaste é a perda contínua e microscópica de partículas da 
ferramenta devido à ação do corte.
As demais ocorrências são denominadas de avarias.
TIPOS DE DESGASTES E AVARIAS
Desgaste frontal (flanco)
Desgaste de entalhe
Desgaste de cratera
Deformação plástica da aresta de corte
 Lascamento
 Trincas
Quebra
Usinagem – 2017/2
DESGASTE FRONTAL (FLANCO)
Ocorre na superfície de folga da ferramenta causado pelo contato 
entre ferramenta e a peça, sendo o tipo de desgaste mais comum.
Conforme aumenta o desgaste a aresta de corte diminui e a dimensão 
da peça usinada é alterada.
Ocorre devido ao aumento da Vc. 
Quando ocorre a formação de aresta postiça, o aumento da Vc pode 
diminuir a taxa de crescimento do desgaste.
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DESGASTE FRONTAL (FLANCO)
Sandvik, 2017
Causa Solução
Velocidade de corte muito 
alta.
Classe muito tenaz.
Falta de refrigeração.
Reduza a velocidade de 
corte.
Escolha uma classe mais 
resistente ao desgaste.
Melhore a refrigeração.
Possíveis causas Ações para minimização
Vc muito alta ou muito baixa;
Resistência ao desgaste 
insuficiente da ferramenta;
Abrasão;
Aresta postiça de corte;
Adequação da Vc;
Seleção da classe da 
ferramenta mais resistente ao 
desgaste
Aumento da Vc se o 
desgaste for causado pela 
APC (aresta postiça de corte)
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
Usinagem – 2017/2
DESGASTE DE ENTALHE
Ocorre a formação destes desgases nos dois extremos de contato entre a 
superfície de folga e a peça.
Esse tipo de desgaste altera a forma da ponta da ferramenta, influenciando no 
acabamento superficial da peça.
É incentivado pelo aumento da temperatura e Vc.
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DESGASTE DE ENTALHE
Sandvik, 2017
Causa Solução
Oxidação na profundidade de 
corte.
Temperatura da aresta de 
corte muito alta.​
Use profundidades de corte 
diferentes (usinagem em 
rampa).
Reduza a velocidade de 
corte.​
Oxidação Seleção de fluido de corte 
com agentes antioxidantes;
Redução da Vc
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
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DESGASTE DE CRATERA
Ocorre na superfície de saída da ferramenta, causado pelo atrito entre 
a ferramenta e o cavaco.
O crescimento do desgaste de cratera resulta na quebra da 
ferramenta, quando esse tipo de desgaste se encontra com o desgaste 
frontal.
Em ferramentas de metal duro que apresentam coberturas, esse tipo 
de desgaste praticamente não ocorre.
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DESGASTE DE CRATERA
Sandvik, 2017
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
Causa Solução
Velocidade de corte muito 
alta.
Classe muito tenaz.
Avanço muito alto.
Falta de refrigeração.
Reduza a velocidade de 
corte.
Escolha uma classe mais 
resistente ao desgaste.
Diminua o avanço.
Melhore a refrigeração.
Difusão Seleção da classe da 
ferramenta que possua 
cobertura de óxido de 
alumínio
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06/03/17
06/03/17
06/03/17
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA DA ARESTA DE CORTE
Em decorrência da alta pressão aplicada à ponta da ferramenta, somada a alta 
temperatura, gera deformação plástica da aresta de corte.
Esse tipo de deformação dificulta o controle do cavaco, e prejudica o 
acabamento superficial da peça usinada. 
O crescimento desse tipo de deformação gera a quebra da aresta de corte.
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DEFORMAÇÃO PLÁSTICA DA ARESTA DE CORTE
Sandvik, 2017
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
Causa Solução
Temperatura excessiva na 
zona de corte.
Classe inadequada.
Falta de refrigeração.
Reduza a velocidade de corte 
e/ou o avanço.
Escolha uma classe mais 
resistente ao desgaste.
Melhore a refrigeração.
Altas temperaturas 
combinadas com altas 
pressões na região de corte
Seleção de classe de 
ferramenta com maior dureza 
a quente;
Redução da Vc
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LASCAMENTO
O processo é ao contrário do desgaste frontal, desta forma, ocorre o 
lascamento repentino de maiores partículas.
Ocorre em ferramentas de material mais frágeis.
Prejudicam o acabamento superficial da peça, podendo quebrar a 
ferramenta.
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LASCAMENTO
Sandvik, 2017
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
Causa Solução
Temperatura da aresta de 
corte muito baixa.
Classe muito dura.
Geometria muito fraca.
Condições instáveis.
Dados de corte muito altos.
Geometria ou classe 
inadequadas.
Selecione uma classe mais 
tenaz.
Escolha uma geometria para 
maior área de avanço.
Reduza o balanço. Verifique 
a altura de centro.
Reduza os dados de corte.​
Classe de ferramenta muito 
frágil;
Geometria da ferramenta 
muito fraca;
Choques da ferramenta com 
a peça
Seleção da classe da 
ferramenta mais tenaz;
Aumento do ângulo de ponta, 
raio de ponta e/ou do ângulo 
de chunga (chanframento de 
aresta);
Suavização do primeiro 
contato da ferramenta com a 
peça.
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TRINCAS
Provocadas pela variação da temperatura e/ou 
esforços mecânicos. 
Quando de origem térmica, as trincas são 
perpendiculares a aresta de corte.
Quando de origem mecânica, as trincas são 
paralelas a aresta de corte.
Causados pelo corte interrompido, dificuldade de 
acesso do fluído de corte, variação da espessura de 
corte (mais comum no fresamento).
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TRINCAS
Diniz, Marcondes, Coppini, 2014.
Possíveis causas Ações para minimização
Trincas de origem mecânica Variação excessiva de 
esforços na arestas de corte
Seleção de uma classe de 
ferramenta mais tenaz;
Redução do avanço;
Suavização do primeiro 
contato da ferramenta com a 
peça;
Aumento da estabilidade;
Trincas de origem térmica Excessiva variação de 
temperatura
Seleção de classe de 
ferramenta mais tenaz;
Aplicação de fluído de corte 
em abundância ou não-
aplicação
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QUEBRA
Ocorrem quando os demais tipos de desgastes aumentam 
significativamente a ponto de gerar a quebra da ferramenta.
Porém a quebra pode ocorrer de forma inesperada:
Ferramenta muito dura;
Carga excessiva sobre a ferramenta;
Raio da ponta;
Ângulo de ponta ou ângulo de cunha muito pequena;
Corte interrompido;
Entupimento dos canais de expulsão do cavaco (canais helicoidais 
de fresas e brocas);
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MEDIÇÃO DOS DESGASTES DA FERRAMENTA
 MEDIÇÃO DIRETA
Inspeção visual com comparação de padrões (lupas);
Inspeção mecânica (paquímetro, micrometro, etc.);
Ótica (microscópios);
Ótica/eletrônica (câmeras especiais).
 MEDIÇÃO INDIRETA
Aumento das vibrações
Aumento do ruído;
Piora da qualidade superficial;
Rejeição dimensional;
Aumentos das forças;
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MEDIÇÃO DOS DESGASTES DA FERRAMENTA
KT – Profundidade da cratera
KB – largura da cratera
KM – distância do centro da cratera à 
aresta de corte
KF – distância da aresta de corte até o 
começo da cratera
VB – largura do desgaste do flanco
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MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
Causa: 
 Temperatura da aresta de corte muito baixa.
Geometria ou classe inadequadas.
Solução:
 Aumente a velocidade de corte e/ou o avanço.
 Escolha uma geometria com arestas mais vivas de preferência.
 Classe com cobertura PVD.
 Em operações de corte em direção ao centro de materiais 
inoxidáveis, é quase impossível evitar as arestas postiças. É 
importante minimizar esse fenômeno usando as soluções acima.​
Aresta postiça de corte (APC)
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MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
Gerado pelo atrito entre as superfícies em contato.
Características:
• Ocorre no desgaste de flanco e de cratera.
• Mais proeminente no desgaste de flanco, já que a superfície de folga
atrita com um elemento rígido (peça).
Abrasão mecânica
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MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
Se duas superfícies metálicas são postas em contatosob 
cargas moderadas, baixas temperaturas, e baixas Vc forma-se 
entre elas um extrato metálico que provoca aderência. 
Desta forma, na tentativa de separar as superfícies ocorre a 
ruptura dos metais.
Para evitar a ocorrência da ADERÊNCIA a utilização adequada 
de fluído de corte e ferramentas com revestimento.
Aderência
Solda por aderência (atrito)
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MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
É um fenômeno microscópico resultante da temperatura na 
zona de corte.
Consiste na transferência de átomos de um metal para outro.
Ocorrem na zona de fluxo.
Ex. típico de desgaste por difusão é aquele que acontece na 
ferramenta de diamante quando se usina ligas ferrosas.
A difusão acontece em níveis atômicos.
Difusão
Definição do dicionário: Propagação; estado do que se espalha por múltiplas direções
Usinagem – 2017/2
MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
As altas temperaturas e presença de ar e água (presente no fluído de corte) 
geram oxidação para a maioria dos metais.
O desgaste gerado pela oxidação se forma especialmente nas extremidades do 
contato cavaco-ferramenta devido ao acesso do ar nesta região.
As Vc baixas, o desgaste é relativamente elevado por causa do cisalhamento da 
aresta postiça de corte e da aderência. Para Vc elevadas, o desgaste é causado 
principalmente pelos fatores cuja intensidade depende da temperatura de corte 
como a abrasão mecânica, difusão e oxidação.
Oxidação
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MECANISMOS CAUSADORES DO DESGASTE DA FERRAMENTA
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