Aula 3 – Parâmetros de Usinagem Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 3 – Parâmetros de Usinagem Slides gentilmente cedidos pelo prof. Vitor, com adaptações minhas.

Conceito de Usinagem Operação de modificação de uma peça metálica ou não, com remoção progressiva de materiais. Ponto de vista da estrutura do material, temos o cisalhamento da peça pela ferramenta de corte através da pressão entre a peça e o material

Cisalhamento

Cunha Quanto menor for o ângulo de corte da cunha, mais fácil será a operação de corte. Resistência do material de corte propocionalmente menor o ângulo de corte (mais agudo)

Cunha Qual material a faca consegue cortar? Por que?

Grandezas físicas Dureza: Capacidade do material de resistir ao desgaste mecânico Tenacidade: Capacidade de resistir à quebra ou quantidade de energia para realizar a ruptura.

Geometria de corte Ângulo da cunha (c) Ângulo de folga (f) Ângulo de saída ou ataque (s)

Geometria de corte Ângulo maior – material menor resistência Ângulo menor – material maior resistência Ângulo negativo – materiais plasticos

Ferramenta de corte Um boa ferramenta de corte deve manter as suas características iniciais por mais tempo.

Ferramenta de corte Com o aquecimento pelo atrito: Encruamento: endurecimento do metal após o aquecimento Microsoldagem: fusão de partículas da peça à ferramenta de corte

Ferramenta de corte Fatores de escolha Tipo do material a ser usinado Volume de produção Tipo de operação: intermitente, contínuo, rápido, desbaste ou acabamento Detalhes construtivos da ferramenta: ângulos, material

Classificação de ferramentas Mais usados: Aço carbono: ferramentas pequenas para trabalhos de baixa velocidade (200 ºC) Aços ligas médios (cromo e milibidênio): fabricação de brocas, alargadores. Boa resistência ao desgaste (400 ºC) Aço rápidos (tungstênio, cobalto, molibidênio): velocidades médias (600 ºC). Bastante usado em torno

Classificação de ferramentas Mais usados: Ligas não ferrosas (elevado teor de cobalto): bastante quabradiças mas trabalha com temperaturas elevadas (900 ºC) bom desempenho para usinagem de ferro fundido.

Classificação de ferramentas Mais usados: Metal duro ou carboneto sintetizado: Este material é bem quebradiço (boa fixação). Velocidade de corte elevadas (1300 ºC). Ferro fundido, ligas abrasivas não ferrosas, aço temperado.

Classificação de ferramentas Mais usados: Cermets: Grupo intermediário entre os metais duros e as cerâmicas. Baixa resistência a choque térmico. Operação de acabamento. Baixo avanços, altas velocidades e pequenas profundidades

Classificação de ferramentas Mais usados: Cerâmicos: Baixa condutividade térmica, alta dureza, estabilidade química, altas temperaturas. Muito qubradiços (mistas)

Classificação de ferramentas Mais usados: Diamantes: alto custo e concorrem com os diamantes sintéticos policristalinos mais baratos mas com um custo aproximadamente 80 vezes mais caros que os aços metal duro.

Classificação de ferramentas

Classificação de ferramentas Revestimentos Resistência ao calor e ao desgaste Amortecimento do choque térmico Usinagem com velocidades e avanços mais altos Possibilidade de corte a seco ou com mínima quantidade de fluido de corte Melhor acabamento superficial da peça; Redução do atrito

Classificação de ferramentas Tipos de Revestimentos Processo de deposição química a vapor - CVD (Chemical Vapour Deposition): Reações químicas em uma faixa de temperatura entre 900 e 1000°C Processo de deposição física a vapor - PVD (Physical Vapour Deposition): forno a baixa pressão, em temperaturas em torno de 500° C. O processo PVD traz benefícios como a possibilidade de revestir substratos de aço-rápido devido à temperatura relativamente mais baixa, obtenção de revestimentos com granulometria mais fina (possibilidade de revestir cantos vivos).