SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................2
2. CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE FERRAMENTAS DE CORTE.....................2
2.1. CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CORTE.........................................2
3. GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE...................................................3
3.1. DEFINIÇÕES........................................................................................................4
4. FUNÇÕES E INFLUÊNCIAS DOS ÂNGULOS DA CUNHA DE CORTE................6
4.1. PLANOS EM UMA FERRAMENTA DE CORTE...................................................6
4.2. ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO ORTOGONAL (PO).......................................8
4.3. ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO DE REFERÊNCIA (Pr)..................................9
4.4. ÂNGULO MEDIDO NO PLANO DE CORTE (PS)..............................................10
5. NOMENCLATURA DAS FERRAMENTAS...........................................................11
6. REFERÊNCIAS.....................................................................................................12
1. INTRODUÇÃO
Com o uso as ferramentas de corte se deterioram, isto é, surgem alterações
geométricas na cunha de corte como trincas, deformações na forma e nas
propriedades da ferramenta. Esse desgaste diminui o rendimento da operação de
corte além de produzir superfícies de acabamento de qualidade inferior as
superfícies produzidas por ferramentas novas e sem um desgaste significativo.
Por esses motivos, as ferramentas precisam ser restauradas. Um modo de
fazê-lo é a afiação. Essa operação é feita principalmente por meio de rebolos
adequados a cada tipo de ferramenta e em máquinas denominadas afiadoras de
ferramentas.
2. CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE FERRAMENTAS DE CORTE
2.1. CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CORTE
As ferramentas de corte são classificadas em:
Monocortantes: Possuem uma aresta de corte. Ex: Ferramentas de torno e
plaina.
Policortantes: Possuem diversas arestas de corte. Ex: Ferramentas de
fresa, brocas e serras.
É importante ressaltar que para afiação por meio de rebolos, que foi o tipo
de afiação realizada neste trabalho, é preciso especificar o rebolo de acordo com o
tipo de material da ferramenta, que geralmente são: aço carbono, aço-rápido, metal
duro e sintetizado especial.
3. GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE
A geometria da ferramenta de corte exerce influência, juntamente com
outros fatores, a usinagem dos metais. É necessário, portanto, definir a ferramenta
através dos ângulos da “cunha” para cortar o material.
O ângulo de cunha é dimensionado de acordo com a resistência que o
material usinado oferece ao corte. Essa resistência será tanto maior quando maior
for a dureza e a tenacidade do material.
Somente o ângulo de cunha não garante que o material seja cortado com
sucesso, outros ângulos também assumem papel importante e estão relacionados
com a posição da ferramenta em relação a peça.
3.1. DEFINIÇÕES
As seguintes definições adotadas são necessárias para a determinação dos
ângulos da cunha cortante de uma ferramenta de usinagem.
Cunha de corte: é a cunha formada pelas superfícies de saída e de folga da
ferramenta. Através do movimento relativo entre peça e ferramenta, formam-se os
cavacos sobre a cunha de corte.
Superfície de Saída (Aγ): é a superfície da cunha de corte sobre o qual o
cavaco desliza.
Superfície de folga (Aα): é a superfície da cunha de corte, que determina a
folga entre a ferramenta e a superfície de usinagem. Distinguem-se a superfície
principal de folga Aα e a superfície secundária de folga Aα’.
Arestas de corte: são as arestas da cunha de corte formadas pelas
superfícies de saída e de folga. Deve-se distinguir a aresta principal de corte S e a
aresta secundária de corte S’.
Ponta de corte: parte da cunha de corte onde se encontram a aresta
principal e a aresta secundária de corte.
Ponto de corte escolhido: ponto destinado à determinação dos planos e
ângulos da cunha de corte, ou seja, as definições se referem a um ponto da
ferramenta, dito ponto de corte escolhido ou “Ponto de Referência”.
4. FUNÇÕES E INFLUÊNCIAS DOS ÂNGULOS DA CUNHA DE CORTE
4.1. PLANOS EM UMA FERRAMENTA DE CORTE
É através destes planos que são definidos os ângulos da cunha cortante.Os
principais planos são:
Plano de Referência (Pr): passa pelo ponto de corte escolhido e é
perpendicular à direção de corte. No torneamento este plano é paralelo ao
plano de apoio da ferramenta;
Plano de Trabalho (Pf): passa pelo ponto de corte contém as direções de
avanço e de corte;
Plano de Corte:
1. Principal (Ps): passa pelo ponto de corte escolhido, é tangente à
aresta principal de corte e perpendicular ao plano de referência da
ferramenta;
2. Secundário (Ps'): Plano que passando pelo ponto de corte escolhido,
é tangente à aresta secundária de corte e perpendicular ao plano de
referência da ferramenta.
Plano Ortogonal (ou Plano de Medida) (Po): Plano que passando pelo
ponto de referência da aresta de corte é perpendicular aos planos de
referência e ao plano de corte da ferramenta;
Plano Dorsal (Pp): Plano que passando pelo ponto de corte escolhido, é
perpendicular aos planos de referência da ferramenta e de trabalho;
Plano Normal (Pn): Plano que passando pelo ponto de corte escolhido é
perpendicular a aresta de corte.
4.2. ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO ORTOGONAL (PO)
Ângulo de saída (γ): ângulo entre a superfície de saída e o plano de
referência da ferramenta. O ângulo “γ” (ângulo de saída) possui as seguintes
características:
Influi decisivamente na força e na potência necessária ao corte, no
acabamento superficial e no calor gerado;
Quanto maior for o ângulo γ menor será o trabalho de dobramento do cavaco;
O ângulo γ depende principalmente de:
o Resistência do material da ferramenta e da peça a usinar;
o o quantidade de calor gerado pelo corte;
o o velocidade de avanço.
O ângulo γ negativo é muito usado para corte de materiais de difícil
usinabilidade e em cortes interrompidos, com o inconveniente da necessidade
de maior força de e potências de usinagem e maior calor gerado pela
ferramenta, geralmente o ângulo γ está entre –10° e 30°.
O ângulo de saída pode ser positivo, nulo ou negativo, conforme a figura
abaixo:
4.3. ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO DE REFERÊNCIA (PR)
Ângulo de posição ( χ ): ângulo entre o plano de corte (Ps) e o plano de
trabalho (Pf). O ângulo de posição possui as seguintes funções e características:
Influi na direção de saída do cavaco;
Se χ diminui, o ângulo de ponta (ε) aumenta, aumentando a resistência da
ferramenta e a capacidade de dissipação de calor;
O controle de χ reduz as vibrações, uma vez que as forças de corte estão
relacionadas com este ângulo. Geralmente o ângulo χ está entre 30° e 90°;
Ângulo de ponta (ε): ângulo entre os planos principal de corte (Ps) e o
secundário (P’s);
Ângulo de posição secundária (χ’): ângulo entre o plano secundário de
corte (P’s) e o plano de trabalho. A Figura 3.10 ilustra os ângulos χ, χ’ e ε.
4.4. ÂNGULO MEDIDO NO PLANO DE CORTE (PS)
Ângulo de inclinação (λ): ângulo entre a aresta de corte e o plano de
referência. Funções do ângulo “λ”:
Controlar a direção de saída do cavaco;
Proteger a quina da ferramenta contra impactos;
Atenuar vibrações;
Geralmente λ (ângulo de inclinação) tem um valor de –4° a 4°.
5. NOMENCLATURA DAS FERRAMENTAS
Processos diferentes requerem tipos de ferramentas diferentes, com uma ou
mais arestas de corte, as quais podem ter um contato contínuo intermitente com a
peça. Resumidamente poderemos classificá-las de acordo com o seguinte quadro:
Sob o ponto de vista do estudo teórico do corte, introduziremos o conceito de
ferramenta elementar constituída por uma única aresta de corte. Dado que os
mecanismos de corte em todas as arestas são idênticos, as ferramentas
multicortantes, referidas no Tabela, serão conjuntos de ferramentas elementares.
No essencial, uma ferramenta é constituída por duas faces, em geral planas,
que se intersectam numa linha designada por aresta de corte e limitada por outras
duas faces laterais, que apesar de não terem nenhuma função, são necessárias
para a definição da ferramenta.
A face A é designada face de ataque, de corte ou de desprendimento por ser
sobre ela que desliza a apara que é separada da peça. A face B é a face dorsal, de
incidência ou de saída que fica sempre em frente à superfície maquinada. Estas
duas superfícies formam, respectivamente, com os planos normal e tangencial à
superfície maquinada, o ângulo de ataque γ e o ângulo de incidência ou de saídaα .
O ângulo compreendido por estas duas faces é o ângulo de gume ou ângulo de bico
da ferramentaβ.
6. REFERÊNCIAS
FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais - São Paulo: Edgard
Blucher, 1970.
STEMMER, Caspar Erich. Ferramentas de Corte I – 4 ed. Florianópolis: Ed. da
UFSC, 1995.
BORDINI, Adyr Bellini. Ferramentas de Corte Não Abrasivas para Usinagem de
Metais - SENAI – DN,Divisão de Recursos Humanos, 1977.
BORDINI, Adyr Bellini. Ferramentas Abrasivas - SENAI – DN, Divisão de Recursos
Humanos, 1974.
SENAI. RS. Informações Tecnológicas - Mecânica. 11 ed. Porto Alegre, 2005.
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS DE CORNÉLIO PROCÓPIO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
RENAN CESAR RIBEIRO
NOMENCLATURA E GEMETRIA DA FERRAMENTAS DE CORTE
TRABALHO DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 2
ME34K – M42
CORNÉLIO PROCÓPIO
2015/2
RENAN CESAR RIBEIRO
PROCESSOS DE USINAGEM
Trabalho apresentado como Atividade Prática
Supervisionada como requisito parcial para a
aprovação na diciplina de Processos de
Fabricação 2 do curso de Graduação em
Engenharia Mecânica da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná
CORNÉLIO PROCÓPIO
2015/2