ferramentas de corte

ferramentas de corte

Ferramentas de Corte

As ferramentas de corte são empregadas para cortar materiais metálicos e não metálicos por desprendimento de cavaco. São constituídas de materiais com elevada dureza, o que lhes permite cortar materiais de dureza inferior.

Existem dois fatores de influência nas ferramentas de corte: a dureza dos materiais de que são feitas e o ângulo da geometria de corte da ferramenta.

Materiais das ferramentas

Normalmente os materiais das ferramentas de corte são aço carbono, aço rápido, metal duro e cerâmica.

Aço carbono

O aço carbono utilizado para ferramentas de corte tem teores de carbono que variam entre 0,7 e 1,5%; é utilizado em ferramentas para usinagem manual ou em máquinas-ferramenta como, por exemplo, limas, talhadeiras, raspadores e serras. As ferramentas de aço carbono são utilizadas para pequenas quantidades de peças e não se prestam a altas produções; são pouco resistentes a temperaturas de corte superiores a 250º C, daí a desvantagem de usar baixas velocidades de corte.

Aço rápido

As ferramentas de aço rápido possuem, além do carbono, vários elementos de liga, tais como tungstênio (W), cobalto (Co), cromo (Cr), vanádio (Va), molibdênio (Mo) e boro (B), que são responsáveis pelas propriedades de resistência ao desgaste e aumentam a resistência de corte a quente até 550º C, possibilitando maior velocidade de corte em relação às ferramentas de aço carbono. reafiáveis, além de que um grande número de arestas de corte pode ser produzido numa mesma ferramenta. As ferramentas de aço rápido são comercializadas em forma de bastões de perfis quadrados, redondos ou lâminas, conhecidos como bites.

Metal duro

Metal duro ou carbeto metálico, conhecido popularmente como carboneto metálico, compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica.

O metal duro difere totalmente dos materiais fundidos, como o aço; apresenta-se em forma de pó metálico de tungstênio (W), tântalo (Ta), cobalto (Co) e titânio (Ti), misturados e compactados na forma desejada, recebendo o nome de briquete. O último estágio de fabricação do metal duro é a sinterização, em que os briquetes se tornam uma peça acabada de metal duro em forma de pastilha, sob uma temperatura entre 1 300 e 1 600º C.

Todo esse processo garante ao metal duro grande resistência ao desgaste, com as vantagens de alta resistência ao corte a quente, pois até uma temperatura de 800ºC a dureza mantém-se inalterada; possibilidade de velocidades de corte de 50 a 200m/min, até vinte vezes superior à velocidade do aço rápido.

Devido à alta dureza, os carbetos possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos para evitar vibrações. As pastilhas de metal duro podem ser fixadas por soldagem, sendo afiáveis, ou mecanicamente, por meio de suportes especiais que permitem intercâmbio entre elas e neste caso não são reafiáveis; são apresentadas em diversas formas e classes, adequadas a cada operação; a escolha das pastilhas é feita por meio de consulta a tabelas específicas dos catálogos de fabricantes.

Cerâmica

As ferramentas de cerâmica são pastilhas sinterizadas, com uma quantidade aproximada de 98 a 100% de óxido de alumínio; possuem dureza superior à do metal duro e admitem velocidade de corte cinco a dez vezes maior. São utilizadas nas operações de acabamento de materiais tais como ferro fundido e ligas de aço; sua aresta de corte resiste ao desgaste sob temperatura de 1 200º C.

Ângulos da ferramenta de corte

O fenômeno de corte é realizado pelo ataque da cunha da ferramenta; o rendimento desse ataque depende dos valores dos ângulos da cunha, pois é esta que rompe as forças de coesão do material da peça. Os ângulos e superfícies na geometria de corte das ferramentas são elementos fundamentais para o rendimento e a durabilidade delas.

A denominação das superfícies da ferramenta, dos ângulos e das arestas é normalizada pela norma brasileira NBR 6163/90.

Para a compreensão dos ângulos das ferramentas, é necessário estabelecer um sistema de referência que facilita consultas mais rápidas a catálogos técnicos. Esse sistema de referência é constituído por três planos ortogonais, quer dizer, perpendiculares entre si, e que são:

· plano de referência - PR - é o plano que contém o eixo de rotação da peça e passa pelo ponto de referência sobre a aresta principal de corte; é um plano perpendicular à direção efetiva de corte.

· plano de corte - PC - é o plano que passa pela aresta de corte e é perpendicular ao plano de referência

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

Os ângulos da ferramenta de corte são classificados em: de folga α (alfa), de cunha β (beta), de saída γ (gama), de ponta ε (epsilon), de posição χ (chi) e de inclinação de aresta cortante λ (lambda).

Ângulo de folga α

É o ângulo formado entre a superfície de folga e o plano de corte medido no plano de medida da cunha cortante; influencia na diminuição do atrito entre a peça e a superfície principal de folga. Para tornear materiais duros, o ângulo a deve ser pequeno; para materiais

moles, a deve ser maior. Geralmente, nas ferramentas de aço rápido a está entre 6 e 12º e em ferramentas de metal duro, a está entre 2 e 8º .

Ângulo de cunha β

Formado pelas superfícies de folga e de saída; é medido no plano de medida da cunha cortante. Para tornear materiais moles, b = 40 a 50º ; materiais tenazes, como aço, b = 55 a 75º ; materiais duros e frágeis, como ferro fundido e bronze, b = 75 a 85º.

Ângulo de saída γ

Formado pela superfície de saída da ferramenta e pelo plano de referência medido no plano de medida; é determinado em função do material, uma vez que tem influência sobre a formação do cavaco e sobre a força de corte. Para tornear materiais moles, g = 15 a 40º ; materiais tenazes, g = 14º ; materiais duros, g = 0 a 8º . Geralmente, nas ferramentas de aço rápido, g está entre 8 e 18º ; nas ferramentas de metal duro, entre -2 e 8º .

A soma dos ângulos α, β e γ , medidos no plano de medida, é igual a 90º.

α + β + γ = 90º

Ângulo da ponta ε

É formado pela projeção das arestas lateral e principal de corte sobre o plano de referência e medido no plano de referência; é determinado conforme o avanço. O campo de variação situa-se entre 55 e 120º e o valor usual é 90º.

Ângulo de posição principal γ

Formado pela projeção da aresta principal de corte sobre o plano de referência e pela direção do avanço medido no plano de referência. Direciona a saída do cavaco e influencia na força de corte. A função do ângulo c é controlar o choque de entrada da ferramenta. O campo de variação deste ângulo está entre 30 e 90º; o valor usual é 75º.

Ângulo de inclinação da aresta cortante λ

É o ângulo formado entre a aresta principal de corte e sua projeção sobre o plano de referência medido no plano de corte. Tem por finalidade controlar a direção do escoamento do cavaco e o consumo de potência, além de proteger a ponta da ferramenta e aumentar seu tempo de vida útil; o ângulo de inclinação pode variar de -10 a + 10º ; em geral, l = -5º .

Ângulos em função do material

Experimentalmente, determinaram-se os valores dos ângulos para cada tipo de material das peças; os valores de ângulo para os materiais mais comuns encontram-se em tabelas.

Além dos ângulos, também as pontas de corte são arredondadas em função do acabamento superficial da peça; o raio é medido no plano de referência da ferramenta.

A posição da aresta principal de corte indica a direção do avanço; segundo a norma ISO 1832/85, a ferramenta pode ser direita, representada pela letra R (do inglês ��right��), esquerda, representada pela letra L (do inglês ��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. São basicamente as mesmas, tanto para torneamento externo como para interno.

1. cortar 5. facear à direita 8. cilindrar e facear à esquerda

2. cilindrar à direita 6. sangrar com grande dimensão 9. formar

3. sangrar 7. desbastar à direita 10. roscar

4. alisar

As ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo único, com pastilhas soldadas ou com insertos. Podem ser utilizadas nas operações de desbaste ou de acabamento, variando os ângulos 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 possível, levando-se em conta a resistência da ferramenta e a potência da máquina. O desbaste pode ser feito à direita ou à esquerda, com ferramenta reta ou curva, podendo ser de aço rápido, carboneto metálico soldado ou intercambiável.

Ferramentas para desbastar de aço rápido

Ferramentas para desbastar de carboneto metálico soldado.

Ferramentas para desbastar de carboneto metálico intercambiável.

Comentários