Lista de exercicios Aula 11 (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
LISTA DE EXERCÍCIOS AULA 11
Avarias e Desgaste de Ferramenta de Corte
 Disciplina: EME 108 – Tecnologias de Usinagem 
 Docente: Ricardo Augusto Gonçalves
 Discentes: Anne Caroline Froes Amaral – 20171020039
 Ariane Keyla da Silva – 20162020013
 Bernardo de Oliveira Samari Silva – 20162020070
 Camila Botelho Brozinga - 20092020021
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Diamantina
2021
1. Apresente os principais parâmetros utilizados para quantificar as formas de desgaste. 
Mesmo que uma ferramenta de corte apresente tenacidade suficiente para evitar uma avaria, ela estará sujeita ao desgaste, e este desgaste sucessivo ocorre tanto na superfície de folga quanto a superfície de saída da ferramenta. Na figura 1 pode-se observar as principais áreas onde ocorrem estes desgastes, além das três formas de desgaste sendo elas: desgaste de cratera (área A), desgaste de flanco (área B) e desgaste de entalhe (áreas C e D).¹
 Figura 1: Principais áreas de desgaste das ferramentas de corte.
Fonte: Teoria da usinagem dos materiais (2015), DEARNLEY e TRENT (1982).
Além das áreas onde ocorrem o desgaste nas ferramentas, temos também os parâmetros utilizados pela norma ISSO 3685 (1997) para quantificar os desgastes ocorridos nas ferramentas de corte. Sendo os principais parâmetros: KT (profundidade de cratera), VBB (desgaste de flanco médio), VBBmáx (desgaste de flanco máximo), VBN (desgaste de entalhe), VBC (desgaste de ponta). Estes parâmetros podem ser melhor observados através das Figura 2.¹
Figura 2: Parâmetros utilizados para medir os desgastes das ferramentas de corte.
Fonte: Teoria da usinagem dos materiais (2015)
2. Discuta a evolução do desgaste em ferramentas de corte e seus estágios.
Antes de reafiar ou substituir a aresta de corte, o tempo para que a aresta de corte funcione efetivamente é chamado de “vida da ferramenta de corte”, um padrão deve então ser adotado para determinar este tempo, para que assim o processo de produção possa ser mantido em condições econômicas apropriadas. Em processos de usinagem, geralmente, as arestas de corte se desgastam de acordo com uma curva-padrão, que representa o comportamento do desgaste de uma ferramenta de corte com o tempo de corte, essa curva pode ser observada através da Figura 3. Onde I, II e III, representam os três estágios da evolução do desgaste.²
Figura 3: Comportamento do desgaste de uma ferramenta de corte com o tempo de corte.
Fonte: Teoria da usinagem dos materiais (2015)
· Estágio I: acontece nos primeiros instantes de corte, em que o desgaste apresenta uma taxa decrescente (a tangente à curva apresenta ângulos de inclinação decrescentes) e então a ferramenta sofre um desgaste acelerado, natural de adequação ao sistema tribológico envolvido, passando a apresentar uma taxa de desgaste cada vez menor a medida que o tempo passa. No final desse estágio pode ser observada a primeira inflexão. 
· Estágio II: é caracterizado por uma taxa de desgaste constante ao longo do tempo (a tangente à curva apresenta ângulo de inclinação constante). Nesse estágio a ferramenta está totalmente adequada ao processo e então os mecanismos de desgaste atuam em uma taxa constante até atingir uma nova inflexão. 
· Estágio III: início da aceleração no desgaste, o que causa um aumento acentuado da taxa (a tangente à curva apresenta ângulos de inclinação crescentes) e assim promove em pouco tempo a quebra da ferramenta caso o corte tenha continuidade dentro desse estágio. Essa quebra ocorre uma vez que o desgaste atinge níveis tão elevados a ponto de as temperaturas as tensões promoverem um colapso da ferramenta.
3. O que é a Curva de Vida das Ferramentas de Corte, como ela pode ser obtida?
A curva de vida da ferramenta está relacionada diretamente com a velocidade de corte, é definida por um gráfico de tempo de vida (T) em função da velocidade de corte (Vc). Foi o pesquisador F. W. Taylor quem observou que o tempo de vida de uma ferramenta de corte em usinagem está relacionada diretamente com a velocidade de corte. Essa é uma observação experimental e depende do par ferramenta/peça cujos valores de avanço e profundidade são fixos. Assim, a partir de ensaios mantendo fixos esses parâmetros e de modo que a velocidade de corte seja a única variável, a curva de vida é obtida.3
A faixa e o número de valores de Vc são escolhidos experimentalmente ou por recomendação anterior. As curvas obtidas experimentalmente são denominadas “curvas de desgaste” e mostram o grau de desgaste da ferramenta em função do tempo. Assim, o desgaste medido deve ser o que melhor caracteriza a vida da ferramenta de acordo com o critério adotado. A figura 4 mostra um exemplo de curva de desgaste para um processo de torneamento com insertos de metal duro medindo o desgaste de flanco.
Figura 4: Exemplo de curva de desgaste obtida para o torneamento de aço com ferramentas de metal duro (FERRARESI, 1977).
Fonte: Teoria da usinagem dos materiais (2015)
É necessário estabelecer um valor limite de desgaste para definir o tempo de vida da aresta de corte. No caso do exemplo abaixo, foi adotado VBB = 0,8mm e Vc = 180m/min obtendo o tempo de vida de 28 minutos. Já no caso de Vc = 144m/min a vida foi de 50 minutos e no caso de Vc = 128m/min a vida foi de 70 minutos. Assim, fica nítido a variação do tempo de vida de acordo com a velocidade de corte, sendo possível a construção da curva de vida ferramenta (T-Vc). A figura 5 mostra o exemplo citado anteriormente.
Figura 5: Exemplo de curva de vida para o exemplo de usinagem de aço com ferramenta de metal duro.
Fonte: Teoria da usinagem dos materiais (2015)
Curvas como a da figura anterior podem ser usadas para qualquer forma de desgaste, ou critério de fim de vida estipulado, que considera a Vc um valor determinante. Ademais, no caso da usinagem em série pode ser interessante medir esse desgaste em função do percurso de corte (L) em vez do tempo, sendo que é exigido grandes lotes de peças e um tempo de corte mais curto. Dessa forma, com esse tipo de curva é possível encontrar a velocidade em que se consegue o maior número de peças. Contudo é necessário lembrar que isso não garante uma maior produtividade, sendo que o tempo de produção pode ser mais importante que a duração de ferramenta.
Por muito tempo o valor de 60 minutos (v60) foi usado como um valor de referência para comparação entre desempenho de materiais ou de ferramentas
Em um gráfico bilogaritmo a curva de vida tem uma curva muito próxima da linear, indicando a seguinte relação:
T = K . vc –x
Sendo que x e K são particulares para cada ferramenta/peça e outras condições de corte.
Referências Bibliográficas
1. MACHADO, Álisson Rocha; ABRÃO, Alexandre Mendes; COELHO , Reginaldo Teixeira; DA SILVA, Márcio Bacci. Teoria da usinagem dos materiais. 3. ed. rev. e atual. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 2015. 403 p. ISBN 978-85-212-0846-4. Página 277.
2. MACHADO, Álisson Rocha; ABRÃO, Alexandre Mendes; COELHO , Reginaldo Teixeira; DA SILVA, Márcio Bacci. Teoria da usinagem dos materiais. 3. ed. rev. e atual. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 2015. 403 p. ISBN 978-85-212-0846-4. Página 278.
3. MACHADO, Álisson Rocha; ABRÃO, Alexandre Mendes; COELHO , Reginaldo Teixeira; DA SILVA, Márcio Bacci. Teoria da usinagem dos materiais. 3. ed. rev. e atual. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 2015. 403 p. ISBN 978-85-212-0846-4. Página 298.