QUESTIONARIO USINAGEM-INDUST 4 0 - Pedro e Jonathas

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07/06/2019 
Nome: Pedro Luís Bezerra Fontes 
Nome: Jonathas Rafael Ribeiro 
Faculdade Ipanema 
 
PESQUISA DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
1) Quais são os fatores que determinam a seleção do material da ferramenta? 
R.: Material a ser usinado, processo de usinagem condição da máquina 
operatriz, forma e dimensões da ferramenta, custo do material da ferramenta, 
condições de usinagem e condições da operação. 
 
2) Na condição de usinagem de acabamento se utiliza altas velocidades de 
corte, baixo avanço e baixa profundidade de corte, exigindo ferramentas mais 
resistentes ao desgaste/ enquanto que nas condições de desgaste utiliza-se altas 
velocidades de corte, altos avanços e altas profundidade de corte, tendo a 
ferramenta que apresentar uma maior tenacidade, explique o porque? 
R.: Uma ferramenta tenaz resiste bem aos choques inerentes do processo. 
 
3) Quais são as 3 principais características de do material de uma ferramenta? 
R.: Dureza à quente, resistência ao desgaste, tenacidade e estabilidade 
química. 
 
4) Explique o que é dureza a quente? 
R.: Dependendo do tipo de operação, a temperatura da ferramenta pode 
ultrapassar 1000ºC. Então cada vez mais se procuram materiais de ferramentas que 
possam atingir essa temperatura com dureza suficiente para suportar as tensões do 
corte. 
 
5) Qual a composição química de uma ferramenta de aço rápido? 
R.: Alta liga de tungstênio, molibdênio, cromo, vanádio, cobalto e nióbio. 
 
6) O aço rápido é dividido em duas categorias T e M qual a diferença entre as 
duas? 
R.: “T” compreende os tipos predominantes ao tungstênio e a categoria “M” 
compreende os tipos de molibdênio. 
 
7) Nos aços o são adicionados elementos de ligas e os mais importantes 
são? carbono, tungstênio. molibdênio, vanádio e nióbio, qual a função destes 
elementos de liga e o que eles formam? 
R.: A função é aumentar a dureza do material e formam o cromo e o cobalto. 
 
8) Qual a diferença entre ferramentas de metal duro e cermets? 
R.: O Metal duro é feito de partículas duras finamente divididas de carbonetos 
de metais refratários, sintetizados com um ou mais metais no grupo de ferro 
formando um corpo de alta dureza e resistência a compressão e o cermets tem alta 
resistência à oxidação, à formação da aresta postiça de corte e alta resistência à 
deformação plástica. 
 
9) Qual a influencia da % de cobalto na ferramenta de metal duro? 
R.: 6% de Co. 
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10) Descreva brevemente os grupos de ferramentas de metal duro? 
R.: Os diversos grupos de metal duro são classificados em P, M e K 
O Grupo P é constituído de metais duros de elevados teor de TiC + TaC. 
Proporciona maior dureza a quente e resistência ao desgaste. É utilizado para 
usinar materiais que produzem cavacos contínuos, devido o aumento da 
temperatura gerado pelo alto atrito com a superfície de saída da ferramenta. 
Tende a desgastar bastante a ferramenta (Desgaste cratera) 
O Grupo K, são metais duros compostos de carbonetos de tungstênio 
aglomerado pelo cobalto. Por não apresentar. 
 
11) Quais são as novas classes de metal duro e qual a vantagem de se 
utilizar elas? 
R.: 
Classe N (com as subclasses N01 a N30), aplicável a materiais não 
ferrosos; 
Classe S (com as subclasses S01 a S30) aplicável à usinagem de 
superligas e ligas de titânio; 
Classe H (com as subclasses H01 a H30), aplicável à usinagem de 
materiais endurecidos. 
Dentre as vantagens na utilização dessas classes, podemos citar: a 
possibilidade de usinar qualquer tipo de material com dureza inferior a 45 HRc. 
 
12) Quais são os principais revestimento do metal duro. 
R.: Ferro, níquel e cobalto 
 
13) Existe revestimentos alto lubrificantes para as ferramentas de metal 
duro, quais são eles e qual o principio de funcionamento desses lubrificantes? 
R.: Cobertura de carboneto de titânio ou óxido de alumínio, nitreto de 
titânio e carbonitreto de titânio. Sua finalidade é aumentar a resistência ao 
desgaste da camada superior que entra em contato com o cavaco e com a 
peça, sendo que o núcleo da pastilha permanece com a tenacidade 
característica do metal duro mais simples ( WC + Co). Assim aumenta bastante 
a vida útil e diminui os esforços de corte. 
 
14) Quais são as principais aplicações das ferramentas de CERMERTS? 
R.: Torneamento e fresamento leve, sem refrigeração aços inoxidáveis e 
no fresamento em acabamento e semiacabamento de aços para moldes e 
matrizes com dureza até 50HRc. 
 
15) Quais são os tipos de ferramentas cerâmicas a base de oxido de 
alumínio? 
R.: Pura e mista. 
 
16) O que são ferramentas Whisker? 
R.: São monocristais de SIC. 
 
17) Porque as ferramentas de cerâmicas puras possuem boas 
características na usinagem de FoFo? 
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R.: Utilizada somente em operações de acabamento (onde não se precisa de 
muita tenacidade) de peças endurecidas, ferro fundido onde as temperaturas 
atingidas são altas e também onde a tendência ao desgaste por difusão é grande. 
 
18) Como devemos especificar a camada de revestimento de uma ferramenta 
com revestimento de diamante? 
R.: PCD (policristalino). 
 
19) Qual a importância do sentido da anisotropia nas ferramentas de diamante? 
R.: Faz com que haja a necessidade de cuidados com a lapidação do PDC 
para que a direção mais resistente coincida com aquele que está resistindo aos 
esforços de corte. O diamante reage com o ferro em temperaturas moderadas 
fazendo que ocorra elevado desgaste da ferramenta por difusão. 
 
20) Porque as ferramentas de diamante não podem ser utilizadas na usinagem 
de materiais ferrosos? 
R.: Devido a sua composição química. À medida que o tamanho do grão 
cresce, a resistência ao desgaste aumenta, com conseguinte queda da tenacidade. 
 
 
21) Explique porque as ferramentas de diamante possuem bom desempenho 
na usinagem de ligas de Al-Si. 
R.: Não geram arestas postiças de corte. O alumínio não solda facilmente no 
PCD e a VU é mais que cem vezes maior do que a vida da ferramenta de NDV. 
 
22) As ferramentas de CBN são divididas em duas classes de desbaste e 
acabamento qual é a especificação de cada uma e qual a diferença entre elas? 
R.: Para usinagem em desbaste (ap entre 0,5 e 0,8mm) ou para corte 
interrompido e para acabamento (ap menor menor que 0,5mm) ou para cortes 
contínuos ou com poucas interrupções. 
Os CBN's para desbaste possuem maior concentração de nitreto de boro 
cúbico (90% em volume) o que aumenta a ligação cristal com cristal e faz sua 
tenacidade aumentar. Já em operações de acabamento os CBN's são aqueles onde 
uma fase cerâmica é adicionada, de tal maneira que as ferramentas resultantes 
possuem menor tenacidade e dureza, melhorando a estabilidade química e térmica 
que os CBN's de desbaste. 
 
23) Onde são utilizados as ferramentas de CBN? 
R.: São empregadas na usinagem de aços duros de 45 à 65 HRc, aços moles, 
aços ferramenta, aços rápidos, ligas ferrosas, resistentes à altas temperaturas à 
base de níquel e cobalto, metais duros e revestimentos duros com alta porcentagem 
de carboneto de tungstênio ou Cr-Ni, aplicadas por soldagem de deposição ou jato 
de material liquefeito por chama. 
 
24) Defina os tipos de desgaste e avarias das ferramentas? 
a) Desgaste frontal (ou de flanco): ocorre na superfície de folga da ferramenta e 
é causado pelo contato entre a ferramenta e a peça. 
b) Desgaste da cratera: Ocorre na superfície de saída da ferramenta, sendo 
causado pelo atrito entre a ferramenta e o cavaco. 
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c) Deformação plástica de aresta de corte: Tipo de avaria decorrente da 
pressão aplicada à ponta da ferramenta. 
d) Quebra da aresta de corte: Pode ser evitado utilizando-se uma 
ferramenta com maior dureza à quente e maior resistência à deformação 
plástica. 
e) Lascamento: Ocorrência verificada em ferramentas com material frágil 
e/ou quando a aresta de corte é pouco reforçada. 
f) Trincas: Causadas pela variação da temperatura e/ou pela variação dos 
esforços mecânicos. 
 
25) Qual parâmetro de usinagemutilizado em uma condição errada o 
desgaste frontal e o que esse modo de desgaste gera na minha superfície 
usinada. 
R.: 
R- O desgaste frontal ocorre em todo o processo de usinagem mas é 
incentivado pelo aumento da velocidade de corte; ocorre na superfície de folga 
da ferramenta e é causado pelo contato entre a ferramenta e causa a 
deterioração do acabamento superficial da peça. 
 
26) Como é gerado a deformação plástica nas ferramentas de corte e o 
que esse modo de falha gera na minha superfície usinada e como podemos 
evitar essa falha na ferramenta? 
R.: Deformação plástica: mudança na geometria da aresta de corte pelo 
deslocamento do material, ela ocorre devido altas tensões atuantes na 
superfície da ferramenta. Em casos extremos vai gerar a total destruição da 
cunha cortante. É mais comum ocorrer em ferramentas com resistência 
relativamente baixa ao cisalhamento e com maior tenacidade, é evitado pelo 
emprego de um ferramenta com maior dureza à quente e maior resistência à 
deformação plástica. 
 
27) Quais são as cotas necessárias para se estudar o mecanismo de 
desgaste das ferramentas? 
R.: Mede-se no plano octogonal d ferramenta os desgastes na superfície 
de saída e na superfície de folga da ferramenta. Na superfície de saída, tem-se 
os desgastes: profundidade da cratera, largura da cratera e distância do centro 
da cratera à aresta de corte. Na superfície de folga, mede-se: a largura do 
desgaste de flanco e o valor dos desgastes gerado na superfície de folga pelos 
entalhes. 
 
28) Explique o que é aresta postiça, como é o seu fenômeno de 
formação, porque ela gera desgaste de cratera e como podemos evitá-la? 
R.: Camada de cavaco que, permanecendo aderente à aresta de corte, 
modifica seu comportamento. Tende a crescer gradualmente, até romper-se 
bruscamente por uma perturbação dinâmica. Ao se romper, a aresta postiça 
arranca partículas da superfície de folga da ferramenta. Podemos evitar 
aumentando a velocidade de corte, ultrapassando a temperatura de 
recristalização do material do cavaco. 
 
29) Alguns desgastes são gerados por abrasão e outros por difusão, qual 
a diferença entre esses dois modos de geração de desgaste. 
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R.: O desgaste gerado pela abrasão é incentivado pela presença de partículas 
duras no material da peça e pela temperatura de corte que reduz a dureza da 
ferramenta. 
 
30) A oxidação também é um fator que gera desgaste, explique como ocorre 
essa oxidação. 
R.: A oxidação é gerada por altas temperaturas e a presença de ar e água nos 
fluidos de corte. 
 
31) Existe 5 principais modos de falhas que geram desgaste são eles: aresta 
postiça, aderência, abrasão, difusão e oxidação, qual a relação desses modos de 
falhas com altas e baixas velocidades de corte? 
R.: 
a) Aresta de corte- em baixas velocidades de corte, a parte inferior do cavaco 
se solda à ferramenta, separando-se de outras porções de cavaco. Quando a 
velocidade de corte cresce, a temperatura de corte também cresce. 
b) Aderência- é formada em baixas temperaturas e baixas velocidades de 
corte. 
c) Difusão- em altas velocidades de corte é responsável pelo desgaste da 
cratera. 
d) Em velocidades de corte baixas, o desgaste é relativamente alto por causa 
do cisalhamento da aresta postiça de corte e da aderência. Em velocidades de corte 
maiores, o desgaste é causado, principalmente, pelos fatores cuja intensidade 
depende da temperatura de corte como a abrasão mecânica, a difusão e a oxidação. 
 
32) Defina vida da ferramenta? 
R.: É o tempo que a mesma trabalha efetivamente até perder sua capacidade 
de corte, atingindo esse tempo, a ferramenta deve ser re-afiada ou substituída. 
 
33) Quando que a ferramenta devem ser retiradas de uso? 
R.: Os fatores que determinam o fim da vida da ferramenta são vários, entre 
elas temos: 
a) Desgaste elevado onde há o receio de quebra da aresta de corte; 
b) Quando há a dificuldade de atingir tolerâncias e ou acabamento de 
superfície adequado; 
c) Elevação de temperatura da aresta cortante onde a ferramenta perca o fio de 
corte; 
d) Aumento da força de corte na usinagem devido a desgastes que afetem o 
funcionamento da máquina. 
 
34) Explique a influencia do raio de ponta com a resistência da ferramenta e a 
vibração? 
R.: O aumento do raio de ponta torna a ponta da ferramenta mais resistente, 
mas também aumenta a vibração da ferramenta devido ao aumento do atrito 
causado pela maior área de contato entre a ferramenta e a peça. O acabamento da 
superfície depende muito da relação entre avanço e raio de ponta. 
 
35) A usinabilidade dos materiais depende? 
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R.: Do estudo metalúrgico das peças, da dureza, das propriedades 
mecânicas do material, de sua composição química, das operações 
anteriormente efetuadas sobre o material a frio ou a quente e do eventual 
encruamento. 
 
36) Explique o ensaio de usinagem? 
R.: É o método mais aceito para a medição do índice de usinabilidade, no 
ensaio de longa duração o material usinado e o material de referencia, tomado 
como padrão, são usinados ate o final da vida da ferramenta ou ate certo valor 
de desgaste da ferramenta, isto em diversas velocidades de corte diferentes. 
Este ensaio permite obter uma velocidade de corte para a vida de uma 
determinada ferramenta. 
 
37) Qual a relação (resistência mecânica e dureza VS usinabilidade) e 
(ductilidade, dureza e usinabilidade)? 
R.: Normalmente, valores baixos dessas propriedades favorecem a 
usinabilidade. Mais se tratando de materias dúcteis a baixa dureza causa 
problemas devido a formação da aresta postiça de corte. Ai recomenda-se 
aumentar a dureza através trabalho a frio. 
 
38) O aço inoxidável 303 e 316 possuem a mesma dureza porque o 303 
possui melhor usinabilidade? 
R.: Além da dureza outros fatores também são importantes na 
usinabilidade. A quantidade de inclusões e aditivos, quantidade de partículas, a 
micro estrutura, a tendência ao empostamento do cavaco na superfície da 
ferramenta são alguns destes fatores. 
 
39) Por que a condutividade térmica influência na usinabilidade? 
R.: Uma alta condutividade térmica dos materiais da peça propicia que o 
calor gerado pelo processo seja rapidamente dissipado da região do corte, não 
esquecendo que há necessidade de uma refrigeração eficiente. 
 
40) Por que as ligas de Al-Si apresentam dificuldade de serem usinadas? 
R.: Porque as partículas de silício são altamente abrasivas e desgastam 
rapidamente a ferramenta de metal duro. 
 
41) Qual a relação da dureza com a condutividade térmica na usinagem 
de ligas de Al, e o que acontece nessa condição? 
R.: As ligas Al alta condutividade térmica o que favorece sua 
usinabilidade, porem com relação à dureza, é necessário que a liga possua 
dureza maior que 80 HB para uma boa usinabilidade. Sendo a dureza menor 
que isto, é provável que haja a formação de arestas de corte o que dificulta a 
obtenção de uma rugosidade baixa. 
 
42) Qual a influencia da taxa de resfriamento da fundição com a 
usinabilidade dos materiais? 
R.: A influência ocorre na velocidade de resfriamento do metal líquido. 
 
43) Entre um mesmo material trefilado a frio e laminado a quente, qual 
apresenta maior vida da ferramenta, explique o porque? 
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R.: O encruamento via trabalho a frio promove o aumento da dureza e diminui a 
ductilidade. E a vida das ferramentas aumenta após a trefilação a frio das peças 
porque acresce a dureza. 
 
44) Nos aços qual a relação de dureza com desgaste por difusão e abrasão e 
formação de aresta postiça? 
R.: Por convenção, o valor de 200 HB é tomado como o valor médio para a 
dureza do aço na usinabilidade. Se esse valor da dureza é diminuído, a tendência é 
aumentar a formação da aresta postiça de corte. Se aumentar o valor, o desgaste da 
ferramenta por abrasão e difusão passa a afetar negativamente a usinabilidade do 
material. 
 
45) Quais elementos de liga que melhoram a usinagem e quais elementos de 
liga que prejudicam a usinagem?R.: O chumbo, o enxofre e o fósforo tem efeito positivo sobre a usinabilidade; já 
os elementos formadores de carbonetos (partículas duras e abrasivas) vanádio, 
molibdênio, nióbio, tungstênio, manganês, níquel, cobalto e cromo tem efeito 
negativo. 
 
46) O desempenho dos elementos de liga depende? 
R.: Depende do teor de carbono. Teores entre 0,3% a 0,6% tendem a melhorar 
a usinabilidade; percentuais menores que 0,3% tendem à formação de arestas 
postiças de corte que prejudicam o cisalhamento do cavaco em virtude da alta 
dutibilidade e da baixa dureza. E com percentuais maiores que 0,6% de carbono, o 
material se torna muito duro e abrasivo e desgasta rapidamente a ferramenta. 
 
47) Explique a usinabilidade dos aços inoxidáveis (ferríticos e martensitico) e 
(austeníticos). 
R.: Os aços inoxidáveis tem o cromo como elemento de liga predominante e 
este elemento é formado da ferrita e a sua estrutura não se altera, por isso suas 
propriedades são semelhantes ao ferro puro o que vale também para as condições 
de usinabilidade. 
Os aços inox austeníticos formam cavacos longos que empastam sobre a 
superfície de saída da ferramenta o que resulta na formação de aresta postiça de 
corte. 
Os aços inoxidáveis martensíticos são difíceis de usinar devido aos altos teores 
de carbono que são portadores de alta dureza, isso exige um maior esforço de corte 
por causa da presença de partículas duras de carboneto de cromo. 
No geral, os austeníticos são os mais difíceis de usinar, também por possuírem 
baixa condutividade térmica, alto coeficiente de atrito e alto coeficiente de dilatação 
térmica. 
 
48) Em relação a usinagem dos ferros fundidos, qual a relação entre dureza e 
usinabilidade. 
R.: Quanto maior a dureza e a resistência de um ferro fundido, pior a sua 
usinabilidade. 
 
49) Como encontrar a inovação 4.0 mais adequada? 
R.: Há diversas tecnologias promissoras com um vasto panorama de opções e 
fornecedores atraentes para os gerentes seniores, mas com alta complexidade e 
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riscos para aqueles que estão mais próximos às operações, que veem uma 
estonteante variedade de fornecedores e opções. Em adição aos quebra-
cabeças, há questões internas e externas que podem ditar quais inovações têm 
o maior potencial de beneficiar o negócio e que devem ser priorizadas. 
 
50) Como superar as barreiras de implementação? 
R.: Qualquer implementação tecnológica inevitavelmente encontrará 
barreiras. Há questões envolvendo o engajamento dos funcionários, ceticismo 
e medo de inaptidão em se adaptar que não podem ser ignorados. Mas a 
Indústria 4.0 traz outras dimensões de desafios para implementação. 
 
51) Por que dizem que estamos no início de uma Quarta Revolução 
Industrial? 
R.: tendo como base a revolução digital, esta nova revolução tem como 
marco a virada do milênio. Diferentemente das revoluções anteriores, traz 
características mais abrangentes, não se trata apenas de máquinas inteligentes 
e conectadas. É algo muito mais amplo. 
 
52) Como essa convergência está ocorrendo? 
R.: Avanços em diversas áreas, que vão do sequenciamento genético à 
nanotecnologia. 
É a fusão dessas tecnologias e a interação com as dimensões física, 
digital e biológica que tornam o fenômeno atual diferente de todos os 
anteriores. 
 
53) Como isto vai afetar empresa que trabalho? 
R.: 
a) Modo positivo: Investindo na modernização dos processos industriais, 
ele terá uma grande redução nos custos de produção. 
Mas é claro que, antes de entrar com tudo na Quarta Revolução 
Industrial, é necessário um detalhado planejamento. 
Mudam todos os processos e também o organograma da companhia. 
Uma oportunidade para ter menos profissionais com função operacional e 
mais com incumbências estratégicas. 
 
b) Modo negativo: Sem dúvidas, é possível problematizar a indústria 4.0 
por uma série de ângulos. Os ciberataques, por exemplo, já são um problema. 
Quanto mais conectada a empresa está, mais sujeita ele fica à espionagem 
industrial. 
Outro possível impacto negativo da indústria 4.0 é a distribuição do poder 
a tecnocratas, aqueles que detém o conhecimento técnico a respeito das novas 
tecnologias. 
Além da finalidade comercial, as inovações podem ser usadas para fins 
nobres, mas também para subjugar nações inteiras economicamente, 
acabando com seu mercado interno. 
 
 
54) Como minha cadeia de valor pode ser afetada? 
R.: Desenvolvendo processos de inovação mais inteligentes, produtos 
mais inteligentes, fábricas mais inteligentes e cadeias de valor mais 
https://www.weforum.org/pages/the-fourth-industrial-revolution-by-klaus-schwab/
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inteligentes, sua empresa pode aumentar as receitas, diminuir os custos ou ambas 
as coisas ao mesmo tempo. 
 
55) O que significa então ser uma Indústria 4.0? 
R.: É um conceito de indústria proposto recentemente e que engloba as 
principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia 
da informação, aplicadas aos processos de manufatura. A partir de Sistemas Cyber-
Físicos, Internet das Coisas e Internet dos Serviços, os processos de produção 
tendem a se tornar cada vez mais eficientes, autônomos e customizáveis.