Desgaste de Ferramenta

Nomes:

Raul Toshio Bissiguini n°11.108.218-6

Pedro Prudente Corrêa n°11.205.066-1

Jennefer Mello de Souza n°11.208.229-2

Rafael Kenji Taguti Maeda n°12.103.199-1

Prof. Carlos Donizete

1 - Objetivo

Verificar os parâmetros que mais influenciam no desgaste da ferramenta.

2 - Revisão sobre o assunto

No processo de torneamento são utilizados dois tipos diferentes de ferramentas, o

Bit e o Inserto conforme Fig.1 abaixo.

Bit

Fig. 1 – Bit

Os parâmetros do torneamento são (vide Fig.2):

Velocidade de corte (vc) em m/min;

Avanço (fn) em mm/rot;

Profundidade de corte (ap) em mm;

Taxa de remoção de material;

Fig. 2 – Parâmetros do Torneamento.

As f orças que ocorrem no processo de usinagem são importantes para, estimar a

usinabilidade de determinado material, economia no processo devido à potência consumida

pela máquina e controle de processo.

O parâmetro da força de corte é afetado por algumas particularidades do

material da peça, do material da ferramenta, do desgaste da ferramenta, da geometria da

ferramenta e o uso ou não do fluido de corte. (vide Fig.3)

As particularidades do material da peça que afetam na força de corte são: resistência

ai cisalhamento do material, dureza do material e a taxa de encruamento do material.

Já os parâmetros que afetam na força de avanço e na força passiva são a velocidade

de corte, a geometria da ferramenta e os parâmetros de corte.

Fig. 3 – Forças no processo de Torneamento.

3 - Materiais e métodos

Materiais

Para a realização do experimento serão utilizados os matérias abaixo:

Maquina: Torno Romi;

Ferramenta com ângulo de posição de 75º sem quebra de cavaco, com ângulo de

saída de cavaco positivo e com raio de 3 mm.

- pastilha SPUN 12.03.04 (com banho de nitrêto de titânio);

- pastilha SPGN 12.03.04 (sem cobertura);

Material a ser usinado: VC 131

Pastilha com Cobertura Pastilha sem Cobertura

Fig. 4 – Pastilha com cobertura e sem cobertura.

Método

Serão efetuados seis ensaios, onde três deles feitos com a pastilha SPUN 12.03.04

(com banho de nitrêto de titânio), mantendo a rotação constante e variando apenas o

avanço, e nos outros três ensaios será utilizada a pastilha SPGN 12.03.04 (sem

cobertura), onde o avanço ficará constante e a rotação terá seus parâmetros alterados.

Através desses ensaios será possível verificar o tempo de desgaste da ferramenta, o

comprimento da usinagem e o tamanho do desgaste no inserto.

4 - Resultados e Discussões

Resultados:

Utilizando a pastilha SPUN 12.03.04 (com banho de nitrêto de titânio), obtivemos os

resultados abaixo na Tab.1 e ilustração Fig. 5

Ensaio RPMØ do

material (mm)

Velocidadede corte (m/min)

Avanço (Fn)

Tempo (min)

Comprimento de Usinagem

(mm)1 1600 73,00 366,93 0,042 5,20 360

2 630 71,00 140,51 0,135 4,05 360

3 400 69,00 86,70 0,229 3,50 360

Tab. 1– Resultados obtidos (pastilha SPUN 12.03.04).

Fig. 5 – Pastilha SPUN 12.03.04 ensaiada

Utilizando a pastilha SPGN 12.03.04 (sem cobertura), obtivemos os resultados

abaixo na Tab.2 e ilustração Fig. 6.

Ensaio RPMØ do

material (mm)

Velocidadede corte (m/min)

Avanço (Fn)

Tempo (min)

Comprimento de Usinagem

(mm)1 A 1600 67,00 336,77 0,187 0,0092 62 A 630 75,00 148,43 0,187 3,067 63 A 400 73,00 91,73 0,187 4,00 6

Tab. 2– Resultados obtidos (pastilha SPGN 12.03.04).

Fig. 6 – Pastilha SPGN 12.03.04 ensaiada

OBS: O desgaste em ambas as pastilhas foi mensurado através de verificação visual com

lente de aumento

No ensaio 01 ocorreu um pequeno desgaste lateral e um início de crateração no

inserto, o cavaco saiu em forma de fita e a peça ficou com uma rebarba devido à elevada

temperatura gerada durante o processo.

Já no ensaio 02 o cavaco saiu em forma de fita, porém quebradiço, a peça ficou com

um melhor acabamento superficial em relação ao ensaio 01 e não houve início de crateração.

A produção foi maior em um menor tempo.

O ensaio 03 gerou mais calor do que nos dois ensaios anteriores, o cavaco ficou mais

quebradiço e menor, e o inserto teve um maior desgaste lateral em relação ao desgaste da

ponta. Maior produtividade e houve crateração da ferramenta.

No ensaio 01A verificou-se que o cavaco obtido foi igual ao do ensaio 02, o inserto

ficou com uma maior crateração em relação ao desgaste lateral e o cavaco ficou em forma de

fita e quebradiço.

O ensaio 02A obteve um cavaco quebradiço além da crateração da ferramenta.

E no ultimo ensaio, no ensaio 03A, o cavaco foi menor e quebradiço e a pastilha

apresentou o menor desgaste e maior produtividade em relação aos demais.

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Fig. 7 – Pastilhas SPUN 12.03.04 e SPNG 12.03.04 após ensaios

Discussões:

Através dos cálculos e das observações realizadas durante o ensaio verificou se que o

fator que mais influencia no tempo de desgaste de ferramenta é a rotação, ao diminuir a

rotação a velocidade de corte diminui e o tempo para desgastar a ferramenta aumenta.

Podemos dizer que tanto o comprimento do desgaste quanto o comprimento usinado

não tiveram grandes variações nos seis ensaios.

Faz se necessária a observação que ao final dos ensaios o técnico detectou que o material

que estávamos ensaiando não se tratava do VC131 (embora o mesmo estivesse demarcado

no material usinado). Não foi possível detectar, no momento do ensaio, qual seria o aço

submetido aos testes.

5 - Conclusão

Com essa experiência e teoria foi possível verificar os tipos de desgastes que ocorrem

no inserto e o tempo de vida do inserto variando os parâmetros de avanço e rotação.

Foi possível verificar que uma pastilha com cobertura solicita uma maior força do torno para

usinar a peça em relação a pastilha sem a cobertura.

O fluido de corte não foi utilizado para que obtivéssemos o desgaste do inserto num tempo

menor devido ao calor gerado no processo.