Universidade Estadual de Ponta Grossa

Setor de Cincias Agrrias e de TecnologiaCurso de Engenharia de Materiais

Disciplina: Tecnologia MecnicaProfessor: Andre Luis

Ferramentas de Corte

Rmulo Mell Santos

Ponta Grossa01 de Outubro de 2010

Ferramentas de Corte

As ferramentas de corte so empregadas para cortar materiais metlicos e no metlicos por desprendimento de cavaco. So constitudas de materiais com elevada dureza, o que lhes permite cortar materiais de dureza inferior.Existem dois fatores de influncia nas ferramentas de corte: a dureza dos materiais de que so feitas e o ngulo da geometria de corte da ferramenta.

Materiais das ferramentas

Normalmente os materiais das ferramentas de corte so ao carbono, ao rpido, metal duro e cermica.

Ao carbono

O ao carbono utilizado para ferramentas de corte tem teores de carbono que variam entre 0,7 e 1,5%; utilizado em ferramentas para usinagem manual ou em mquinas-ferramenta como, por exemplo, limas, talhadeiras, raspadores e serras. As ferramentas de ao carbono so utilizadas para pequenas quantidades de peas e no se prestam a altas produes; so pouco resistentes a temperaturas de corte superiores a 250 C, da a desvantagem de usar baixas velocidades de corte.

Ao rpido

As ferramentas de ao rpido possuem, alm do carbono, vrios elementos de liga, tais como tungstnio (W), cobalto (Co), cromo (Cr), vandio (Va), molibdnio (Mo) e boro (B), que so responsveis pelas propriedades de resistncia ao desgaste e aumentam a resistncia de corte a quente at 550 C, possibilitando maior velocidade de corte em relao s ferramentas de ao carbono. reafiveis, alm de que um grande nmero de arestas de corte pode ser produzido numa mesma ferramenta. As ferramentas de ao rpido so comercializadas em forma de bastes de perfis quadrados, redondos ou lminas, conhecidos como bites.

Metal duro

Metal duro ou carbeto metlico, conhecido popularmente como carboneto metlico, compe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecnica.O metal duro difere totalmente dos materiais fundidos, como o ao; apresenta-se em forma de p metlico de tungstnio (W), tntalo (Ta), cobalto (Co) e titnio (Ti), misturados e compactados na forma desejada, recebendo o nome de briquete. O ltimo estgio de fabricao do metal duro a sinterizao, em que os briquetes se tornam uma pea acabada de metal duro em forma de pastilha, sob uma temperatura entre 1 300 e 1 600 C.Todo esse processo garante ao metal duro grande resistncia ao desgaste, com as vantagens de alta resistncia ao corte a quente, pois at uma temperatura de 800C a dureza mantm-se inalterada; possibilidade de velocidades de corte de 50 a 200m/min, at vinte vezes superior velocidade do ao rpido.Devido alta dureza, os carbetos possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos para evitar vibraes. As pastilhas de metal duro podem ser fixadas por soldagem, sendo afiveis, ou mecanicamente, por meio de suportes especiais que permitem intercmbio entre elas e neste caso no so reafiveis; so apresentadas em diversas formas e classes, adequadas a cada operao; a escolha das pastilhas feita por meio de consulta a tabelas especficas dos catlogos de fabricantes.

Cermica

As ferramentas de cermica so pastilhas sinterizadas, com uma quantidade aproximada de 98 a 100% de xido de alumnio; possuem dureza superior do metal duro e admitem velocidade de corte cinco a dez vezes maior. So utilizadas nas operaes de acabamento de materiais tais como ferro fundido e ligas de ao; sua aresta de corte resiste ao desgaste sob temperatura de 1 200 C.

ngulos da ferramenta de corte

O fenmeno de corte realizado pelo ataque da cunha da ferramenta; o rendimento desse ataque depende dos valores dos ngulos da cunha, pois esta que rompe as foras de coeso do material da pea. Os ngulos e superfcies na geometria de corte das ferramentas so elementos fundamentais para o rendimento e a durabilidade delas.A denominao das superfcies da ferramenta, dos ngulos e das arestas normalizada pela norma brasileira NBR 6163/90.

Para a compreenso dos ngulos das ferramentas, necessrio estabelecer um sistema de referncia que facilita consultas mais rpidas a catlogos tcnicos. Esse sistema de referncia constitudo por trs planos ortogonais, quer dizer, perpendiculares entre si, e que so:

plano de referncia - PR - o plano que contm o eixo de rotao da pea e passa pelo ponto de referncia sobre a aresta principal de corte; um plano perpendicular direo efetiva de corte.

plano de corte - PC - o plano que passa pela aresta de corte e perpendicular ao plano de referncia

plano de medida - PM - o plano perpendicular ao plano decorte e ao plano de referncia; passa pelo ponto de referncia sobrea aresta principal de corte.

Os ngulos da ferramenta de corte so classificados em: de folga (alfa), de cunha (beta), de sada (gama), de ponta (epsilon), de posio (chi) e de inclinao de aresta cortante (lambda).

ngulo de folga

o ngulo formado entre a superfcie de folga e o plano de corte medido no plano de medida da cunha cortante; influencia na diminuio do atrito entre a pea e a superfcie principal de folga. Para tornear materiais duros, o ngulo a deve ser pequeno; para materiaismoles, a deve ser maior. Geralmente, nas ferramentas de ao rpido a est entre 6 e 12 e em ferramentas de metal duro, a est entre 2 e 8 .

ngulo de cunha

Formado pelas superfcies de folga e de sada; medido no plano de medida da cunha cortante. Para tornear materiais moles, b = 40 a 50 ; materiais tenazes, como ao, b = 55 a 75 ; materiais duros e frgeis, como ferro fundido e bronze, b = 75 a 85.

ngulo de sada

Formado pela superfcie de sada da ferramenta e pelo plano de referncia medido no plano de medida; determinado em funo do material, uma vez que tem influncia sobre a formao do cavaco e sobre a fora de corte. Para tornear materiais moles, g = 15 a 40 ; materiais tenazes, g = 14 ; materiais duros, g = 0 a 8 . Geralmente, nas ferramentas de ao rpido, g est entre 8 e 18 ; nas ferramentas de metal duro, entre -2 e 8 .

A soma dos ngulos , e , medidos no plano de medida, igual a 90. + + = 90

ngulo da ponta

formado pela projeo das arestas lateral e principal de corte sobre o plano de referncia e medido no plano de referncia; determinado conforme o avano. O campo de variao situa-se entre 55 e 120 e o valor usual 90.

ngulo de posio principal Formado pela projeo da aresta principal de corte sobre o plano de referncia e pela direo do avano medido no plano de referncia. Direciona a sada do cavaco e influencia na fora de corte. A funo do ngulo c controlar o choque de entrada da ferramenta. O campo de variao deste ngulo est entre 30 e 90; o valor usual 75.

ngulo de inclinao da aresta cortante

o ngulo formado entre a aresta principal de corte e sua projeo sobre o plano de referncia medido no plano de corte. Tem por finalidade controlar a direo do escoamento do cavaco e o consumo de potncia, alm de proteger a ponta da ferramenta e aumentar seu tempo de vida til; o ngulo de inclinao pode variar de -10 a + 10 ; em geral, l = -5 .

ngulos em funo do material

Experimentalmente, determinaram-se os valores dos ngulos para cada tipo de material das peas; os valores de ngulo para os materiais mais comuns encontram-se em tabelas.Alm dos ngulos, tambm as pontas de corte so arredondadas em funo do acabamento superficial da pea; o raio medido no plano de referncia da ferramenta.

A posio da aresta principal de corte indica a direo do avano; segundo a norma ISO 1832/85, a ferramenta pode ser direita, representada pela letra R (do ingls right), esquerda, representada pela letra L (do ingls left), ou neutra, representada pela letra N.

Ferramentas de Corte para Torno

As ferramentas de corte para torno podem ser classificadas em ferramentas de desbastar, facear, sangrar, tornear interno, alisar, formar e roscar. So basicamente as mesmas, tanto para torneamento externo como para interno.

1. cortar 5. facear direita 8. cilindrar e facear esquerda2. cilindrar direita 6. sangrar com grande dimenso 9. formar3. sangrar 7. desbastar direita 10. roscar

4. alisar As ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo nico, com pastilhas soldadas ou com insertos. Podem ser utilizadas nas operaes de desbaste ou de acabamento, variando os ngulos de corte e a forma da ponta.

1. desbastar 4. formar 2. alisar 5. roscar 3. sangrar 6. tornear com haste

Ferramenta de desbastar

Remove os cavacos mais grossos possvel, levando-se em conta a resistncia da ferramenta e a potncia da mquina. O desbaste pode ser feito direita ou esquerda, com ferramenta reta ou curva, podendo ser de ao rpido, carboneto metlico soldado ou intercambivel.

Ferramentas para desbastar de ao rpido

Ferramentas para desbastar de carboneto metlico soldado.

Ferramentas para desbastar de carboneto metlico intercambivel.

Referncias bibliogrficas

CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecnica Vol. I Estrutura e Propriedades das Ligas Metlicas. 2ed.. Makron Books. So Paulo: 1986.