Usinagem prof daniel aula 07
-
Upload
daniel-alves-de-andrade -
Category
Engineering
-
view
512 -
download
0
Transcript of Usinagem prof daniel aula 07
![Page 1: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/1.jpg)
Processos de Usinagem
Prof. Daniel Alves de Andrade
AULA 07
1
![Page 2: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/2.jpg)
ABRINDO UM PARÊNTESES...................VIDEO DA HISTÓRIA DAS MÁQUINAS OPERATRIZES
![Page 3: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/3.jpg)
AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA
![Page 4: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/4.jpg)
AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA
Dependendo das grandezas de entrada do processo deusinagem, a ferramenta sofrerá uma determinada cargamecânica e térmica.
Esta elevada solicitação da ferramenta conduz aos chamadosdesgastes ou avarias.
Desgaste é o fenômeno progressivo nas superfícies daferramenta em função da ação de cortar, que muda a forma e,portanto a geometria original da ferramenta.
![Page 5: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/5.jpg)
AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA
Quanto aos desgastes, os mesmos são resultantes de váriosmecanismos distintos, dependendo da natureza do materialusinado e das condições de usinagem, predominará um ou outrodos mecanismos sobre os demais.
Isto depende do material da peça e da ferramenta, da operaçãode usinagem, das condições de corte, da geometria daferramenta e do emprego e da eficiência da aplicação de fluidode corte.
![Page 6: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/6.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA
Abrasão: envolve a perda de material por microsulcamento,microcorte ou microlascamento, causado por partículas deelevada dureza relativa. Estas partículas podem estar contidasno material da peça (óxidos, carbetos e outros), ou sãopartículas da própria ferramenta arrancadas de alguma forma.
![Page 7: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/7.jpg)
Abrasão Mecânica
A abrasão ( ou atrito) mecânica é uma das principais causas dedesgaste da ferramenta.•O desgaste gerado pela abrasão é incentivado pela presença departículas duras no material da peça e pela temperatura decorte, que reduz a dureza da ferramenta.•Assim, quanto maior a dureza a quente da ferramenta, maiorsua resistência ao desgaste abrasivo.•As vezes, partículas duras arrancadas de outra região daferramenta por aderência ou mesmo por abrasão e arrastadaspelo movimento da peça, causam o desgaste abrasivo em umaárea adjacente da ferramenta.
![Page 8: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/8.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA
Difusão: transferência de átomos de um material para outro,é dependente da temperatura e solubilidade dos elementosda zona de fluxo. A área desgastada, quando observada nomicroscópio, é lisa. A taxa de desgaste aumenta com avelocidade de corte e o avanço.
![Page 9: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/9.jpg)
DifusãoA difusão entre ferramenta e cavaco é um fenômenomicroscópico ativado pela temperatura na zona de corte.A difusão no estado sólido consiste na transferência de átomosde um metal a outro.Depende da temperatura, da duração do contato e da afinidadefísico-química dos dois metais envolvidos.
![Page 10: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/10.jpg)
Difusão
A difusão dos átomos de ferro do aço do cavaco para aferramenta, principalmente se esta for de metal duro, muda ascondições de equilíbrio entre os elementos constituintes damesma, levando a uma reação química entre eles.Estas reações químicas, no caso de metal duro, provocam aformação de carbonetos complexos (Fe W C26), que são menosresistentes e são rapidamente removidos por abrasão.
![Page 11: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/11.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA
Oxidação: gerada pelas altas temperaturas e presença de ar eágua, são originados óxidos complexos de tungstênio, cobaltoe ferro, que em decorrência de sua expansão volumétrica, emrelação ao WC, constituem-se elevações na superfície daferramenta, facilitando o lascamento e a quebra da aresta decorte (entalhes).
![Page 12: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/12.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA
Fadiga: variação nas forças ou na temperatura podemfragilizar a ferramenta (trincas) levando-a à ruptura. Além daação cíclica, este fenômeno é provocado por variações natemperatura causadas pelo acesso irregular do refrigerante decorte.
![Page 13: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/13.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA
Aderência: duas superfícies metálicas postas em contatosob cargas moderadas, forma-se entre elas um extratometálico, de elevada resistência. Sob estas condiçõesfragmentos microscópicos são arrancados da superfície daferramenta e arrastados juntos com o fluxo e material.
![Page 14: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/14.jpg)
Aderência
Também causada pelas baixas temperaturas e baixas velocidades de corte, forma-se entre elas um extrato metálico que provoca aderência. A resistência deste extrato é elevada a tal ponto que, na tentativa de separar as superfícies, ocorre ruptura em um dos metais e não na superfície de contato.O fenômeno da aderência esta presente na formação da aresta postiça de corte, mas pode-se ter desgaste por aderência mesmo sem a formação da aresta postiça.
![Page 15: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/15.jpg)
MECANISMOS DE DESGASTE
Aresta Postiça de Corte:Forma-se na superfície decontato entre o cavaco e a sup.de saída.Uma camada de cavaco quepermanece aderente à aresta decorte.Em função dos esforços acamada solda-se à ferramenta, ofluxo provoca encruamento, aAPC cresce e depois sedesprende.
![Page 16: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/16.jpg)
Mecanismos Causadores do Desgaste da Ferramenta
Aresta Postiça de Corte.
Figura 6.9 – Aresta Postiça de Corte
![Page 17: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/17.jpg)
Fig. 6.10 – Desgaste Frontal X Velocidade de CorteMostrando a região de formação da Aresta Postiça de Corte
![Page 18: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/18.jpg)
PROVIDÊNCIAS – ARESTA POSTIÇA
Aumente a velocidade de corte e o avanço.
Não utilize refrigeração.
Selecione um quebra-cavacos mais positivo.
![Page 19: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/19.jpg)
DESGASTES DA FERRAMENTA
Desgaste de Flanco ou Largura do desgaste na superfícieprincipal de folga (VB): é o desenvolvimento de uma zona dedesgaste da ferramenta devido à ação abrasiva existente entre aferramenta e a superfície nascente gerada na peça pela usinagem.
![Page 20: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/20.jpg)
Desgaste Frontal ( ou de flanco)ocorre na superfície de folga da ferramenta,causado pelo contato entre ferramentapeça. É o tipo de desgaste mais comum.Todo processo de usinagem causadesgaste frontal (figura 6.1)
Figura 6.1 – Desgaste Frontal
![Page 21: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/21.jpg)
PROVIDÊNCIAS - FLANCO
Reduza a velocidade de corte.
Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.
![Page 22: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/22.jpg)
DESGASTES DA FERRAMENTA
Desgaste de Cratera ou Desgaste na superfície de saída daferramenta (KT) : a principal causa do desgaste de cratera é adifusão, uma vez que ocorrem elevadas temperaturas na interfacecavaco/sup. de saída, assim sendo o desgaste aumenta com oaumento das condições de corte (Vc).
![Page 23: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/23.jpg)
b) Desgaste de CrateraÉ o tipo de desgaste que ocorre na superfície de saída da ferramenta, causado pelo atrito entre a ferramenta e o cavaco (figura 6.2)
Não ocorre em todos os processos de usinagem, como ferramentas de metal duro recoberto, ferramentas de cerâmica e quando o material da peça é frágil (gera cavacos curtos).
Figura 6.2 – Desgaste de Cratera
![Page 24: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/24.jpg)
PROVIDÊNCIAS - CRATERA
Utilize refrigeração.
Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.
Reduza a velocidade de corte e o avanço.
![Page 25: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/25.jpg)
MEDIDAS DE DESGASTES
![Page 26: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/26.jpg)
DESGASTES DA FERRAMENTA
Entalhes: originam-se principalmente nas extremidades da arestade corte, o que pode desencadear a deterioração prematura daaresta da ferramenta.
A morfologia do entalhe depende em grande parte da precisão deposicionamento da aresta de corte. Pode ocorrer tanto nasuperfície principal de folga como na superfície secundária defolga da ferramenta.
![Page 27: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/27.jpg)
DESGASTES DA FERRAMENTA
O entalhe ocorre principalmente na usinagem de materiaisresistentes a altas temperaturas (ligas de níquel, titânio, cobalto eaço inoxidável), devido à abrasão, difusão e “attrition”,influenciada pelas interações com a atmosfera (oxidação).
![Page 28: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/28.jpg)
PROVIDÊNCIAS - ENTALHE
Reduza a velocidade de corte.
Reduza a taxa de avanço.
Selecione ferramenta com um ângulo de posição menor.
![Page 29: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/29.jpg)
AVARIAS DA FERRAMENTAQuebras: a ruptura da ponta da ferramenta é originada pela ação deelevados esforços de usinagem.Podem ser causadas pelo uso de material de corte quebradiço,ocorrência de corte interrompido, parada do corte sem a retiradaprévia da ferramenta, além de ε e β pequenos.
![Page 30: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/30.jpg)
Quebra
Como foi visto, todos os desgastes e avarias da ferramenta, aocrescerem podem gerar a quebra da ferramenta.
Fig.6.7 - Quebra da ferramenta
Algumas vezes, porém, a quebra (figura 6.7) pode ocorrerinesperadamente devido à alguns fatores como:
Ferramenta muito dura, carga excessiva sobre a ferramenta,raio da ponta, ângulo de ponta ou ângulo de cunha pequenos,corte interrompido, parada instantânea do movimento de corte,etc...
![Page 31: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/31.jpg)
Quebra
A quebra da ferramenta ocasiona não somente dano na ferramenta, mas também no porta-ferramenta e na própria peça.
![Page 32: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/32.jpg)
EXEMPLOS DE QUEBRA
![Page 33: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/33.jpg)
PROVIDÊNCIAS – QUEBRA
Reduza a taxa de avanço e a profundidade de usinagem.
Selecione uma classe mais tenaz.
Selecione um quebra-cavacos mais resistente.
Selecione uma pastilha mais espessa.
![Page 34: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/34.jpg)
AVARIAS DA FERRAMENTA
Lascamento: é o desprendimento de lascas ou lascamento de finaspartículas da aresta cortante causados principalmente pelo choquetérmico (corte interrompido por exemplo), são mais frequentes emferramentas que apresentam maior dureza.
![Page 35: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/35.jpg)
LascamentoÉ um tipo de avaria da ferramenta, pois ao contrário dosdesgastes frontal e de cratera que retiram continuamentepartículas muito pequenas da ferramenta, no lascamento (figura6.4), partículas maiores são retiradas de uma só vez, podendolevar até a quebra da ferramenta.
Ocorrem principalmente em ferramentas com material frágile/ou quando a aresta de corte é pouco reforçada, sobretudo empastilhas cerâmicas e de metal duro com recobrimento
![Page 36: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/36.jpg)
EXEMPLOS DE LASCAMENTO
![Page 37: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/37.jpg)
PROVIDÊNCIAS – LASCAMENTO
Aumente a velocidade de corte e reduza o avanço.
Selecione um quebra-cavacos mais resistente.
Selecione uma classe mais tenaz.
Minimize as vibrações do sistema.
![Page 38: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/38.jpg)
AVARIAS DA FERRAMENTA
Deformação Plástica:
É uma avaria da ferramenta em função de elevadas pressões etemperaturas, gerando deformação plástica da aresta de corte,que toma uma forma bem típica.
![Page 39: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/39.jpg)
Deformação Plástica da Aresta de Corte
Muitas vezes, a pressão aplicada à ponta da ferramenta somada àalta temperatura gera deformação plástica da aresta de corte(figura 6.3).
Figura 6.3 – Deformação Plásticada Aresta de Corte
Tais deformações provocam deficiências do controle de cavacos edeterioração do acabamento superficial da peça.O crescimento desta deformação pode gerar a quebra da aresta decorte.
![Page 40: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/40.jpg)
AVARIAS DA FERRAMENTA
Deformação Plástica:
Ocorre principalmente quando a ferramenta trabalha comelevados avanços, levando então a grandes esforços de usinagem,a ferramenta pode vir a sofrer uma deformação plástica oumesmo uma quebra
Tais deformações provocam deficiências do controle de cavacos edeterioração do acabamento superficial da peça. Ocorreprincipalmente nos casos em que a ferramenta tem baixaresistência à deformação e suficiente tenacidade.
![Page 41: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/41.jpg)
É evitada pelo emprego de uma ferramenta com maior dureza aquente e maior resistência à Deformação Plástica, ou pelamudança das condições de usinagem e/ou geometria daferramenta, visando a diminuição dos esforços e da temperaturade corte.
Como evitar a Deformação Plástica da Aresta de Corte?
![Page 42: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/42.jpg)
EXEMPLOS DE DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
![Page 43: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/43.jpg)
PROVIDÊNCIAS – DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
Utilize refrigeração.
Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.
Reduza a velocidade de corte e o avanço.
![Page 44: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/44.jpg)
AVARIAS DA FERRAMENTA
Trincas: quando da ocorrência docorte interrompido, variação daespessura de corte ou acessoirregular do fluido de corte, taisfatores podem provocar variaçãona temperatura e esforços decorte.As trincas transversais seapresentam na sup. de folga,enquanto que as perpendicularesà aresta podem ocorrer tambémna sup. de saída.
![Page 45: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/45.jpg)
Trincas
São causadas pela variação da temperatura e/ou pela variação dos esforços mecânicos.Quando tem origem térmica, elas ocorrem perpendicularmente à aresta de corte (figura 6.5)
•Figura 6.5 – Trincas de Origem Térmica
![Page 46: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/46.jpg)
TrincasAs trincas quando tem origem mecânica são paralelas à aresta –Figura 6.6.
Figura 6.6Trincas de Origem Mecânica
![Page 47: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/47.jpg)
AVARIAS - TRINCAS
![Page 48: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/48.jpg)
PROVIDÊNCIAS - TRINCAS
Utilize refrigeração abundante ou usine sem fluido.
Reduza a velocidade de corte e o avanço.
![Page 49: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/50.jpg)
Resumo
![Page 51: Usinagem prof daniel aula 07](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051404/587d56481a28abee158b5abf/html5/thumbnails/51.jpg)