Forças de usinagem

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Forças de 
usinagem
Forças e Potências de usinagem
 Forças ativas (Fc e Ff) Potências ativas
 Forças passivas (Fp)
Seção de corte
S=bxh
Estimativa da Força de Corte
Equação de Kienzle
z
1
h
Ks
Ks 
)z1(
1 h.b.KsFc 
h.b.KsSKsFc x 
Ks x h
Vc= 90 a 120 m/min; h= 0,1 a 1,4 mm; α= 5˚ ; γ= 6˚ χ =79˚ (aços)
Força de corte
29,0
rn
4,0
sen.f
4,0
.h.b.kcFc 







29,0
r.n
np4,0
senf
4,0
f.a.kcFc 







Potência de corte
)KW(
sen.f
4,0
x
10x60
Vc.f.a.kc
Pc
29,0
rn
3
np4,0








Vc.FcPc 
Potência de avanço
)KW(
10.60
V.F
P
6
ff
f 
Ft =
Alta força de corte sobre a aresta de corte 
Qual o valor da força de corte na ponta da ferramenta? 
Material: Aço
CMC 02.1 180 HB
Ft=1700 kp Ft=1700 kp
Cálculo de Ft
Material: CMC 02.1 180 HB kc = 2100N/mm
2
Ft = kc x ap x fn 
Ft = 2100 x 13 x 0.62 = 17000 N (Newton) = 
1700 kp
Classificação de Material Coromant (CMC)
ISO CMC Material
P
01.
02.
03.
06.
Aços sem liga
Aços de baixa liga (< 5% elementos de liga) 
Aços de alta liga (> 5% elementos de liga) 
Aços fundidos
M
05.
15.
Aços inoxidáveis austeníticos
Aços inoxidáveis-fundidos
K
07.
08.
09.
Ferros fundidos maleáveis
Ferros fundidos cinzentos (GCI)
Ferros fundidos nodulares (NCI, GCI)
N
30.
33.
Ligas de alumínio
Ligas de cobre
S
20.
23.
Super ligas resistentes ao calor (HRSA)
Ligas de titânio
H
04.
10.
Aços extra duro ( > 45 HRC)
Ferros fundidos coquilhados
• Cada grupo de materiais possui dureza, valor kc e propriedades mecânicas.
Aços ISO-P 
Características de usinagem:
- Material de cavacos longos
- O aço com baixo teor de carbono é maleável e 
precisa de arestas de corte afiadas
-Força de corte específica kc: 1500-3100 N/mm2
-Força e potência de corte média
kW
P
ISO CMC Material
P
01. Aços sem liga
02.
Aços baixa-liga (< 5% 
elementos de liga)
03.
Aços alta-liga (> 5% 
elementos de liga)
06. Aços fundidos
2.2_P-Video-POR.ppt
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Aços inoxidáveis ISO-M
Características de usinagem:
-Cavacos longos e cisalhados
- O controle de cavacos é normal nos ferríticos e difícil nos austeníticos e duplex
- Força de corte específica Kc: 1800-2850 N/mm2
- Forças de corte elevadas, arestas postiças, calor e endurecimento por 
deformação
kW
M
ISO CMC Material
M
05.1
Aços inoxidáveis ferríticos / 
martensíticos
05.2 Aços inoxidáveis austeníticos
05.5
Aços inoxidáveis ferrítico-
austenítico (Duplex) 
15 Aços inoxidáveis fundidos
2.2_M-Video-POR.ppt
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Ferros fundidos ISO-K 
Características de usinagem:
- Cavacos curtos e abrasivos
- Força de corte específica Kc: 790-1350 N/mm2
- Forças de corte moderadas
kW
K
ISO CMC Material
K
07.
Ferros fundidos maleáveis, 
tipos ferrítico e perlítico, CGI
08.
Ferros fundidos cinzentos, 
resistência à tração baixa e alta
09.
Fofos nodulares, ferríticos, 
perlíticos, martensíticos, ADI
2.2_K-Video-POR.ppt
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Materiais não ferrosos ISO-N
Características de usinagem:
- Material de cavacos longos
- O Alumínio é maleável e precisa de arestas de corte afiadas
- Força de corte específica Kc: 350-1350 N/mm2
- Forças de corte e potência necessárias baixas
kW
N
ISO CMC Material
N
30.1
Ligas de alumínio forjadas e/ou 
trabalhadas a frio
30.2
Ligas em alumínio fundido e/ou 
envelhecido
30.4 Fundidos alto teor de Si 13-22%
33.1-3 Cobre e suas ligas, latão, bronze
Super Ligas Resistentes ao Calor ISO-S
Características de usinagem
-Material de cavacos longos 
-Controle de cavacos - difícil (cavacos segmentados)
-Força de corte específica Kc: 1300-3100 N/mm2 
-Força e potência de corte elevadas 
S
ISO CMC Material
S
30.1
À base de ferro, recozidas ou 
temperadas, envelhecido
30.2
À base de níquel, recozidas ou 
temperadas, envelhecidas, 
fundidas
30.4
À base de cobalto, recozidas ou 
temperadas, envelhecidas, 
fundidas
33.1-3 Ligas de titânio
Materiais endurecidos ISO-H 
Características de usinagem
-Material de cavacos longos e segmentados
-Força de corte específica Kc: 2550 – 4870 N/mm2
-Forças de corte e potência exigida são relativamente 
elevadas 
H ISO CMC Material
H
04.1
Aços duros >45 HRC, 
Aços extra duros 55-68 HRC
endurecidos e temperados
10.1
Ferros fundidos coquilhados ou 
fundidos e envelhecidos, 400 
HB 
19
Força específica de corte kc
kc
N/mm2
1000
2000
3000
4000
Ft
Material
5000
6000
M
K
N
SP
H
1500-3100
1800-2850
790-1350 350-1350
1300-3100
2550-4870
Ks x f
Ks x ap
Ks x Vc