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Critério de formação
de Cavacos |
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Quando se usina um material mole, se forma uma apara espessa e em forma de
fita e ocorre um acabamento superficial ruim. A ferramenta de corte atua
como uma cunha, deformando o metal a sua frente por cisalhamento, até que em
algum ponto seja atingida a tensão de ruptura e a porção de metal deformada
se destaque, formando o cavaco.
Pelo fato de o material ser mole é necessária uma grande deformação para que
seja atingido o ponto de ruptura. Quando isto ocorre, a apara resultante é
espessa, indicativa de uma má qualidade de usinagem. Também em conseqüência
dessa grande deformação, o contato entre ferramenta e cavaco é maior,
surgindo pontos de soldagem entre os dois materiais e ocorrendo um aumento
do atrito.
Durante a deformação, o material da apara é encruado, aumentando a sua
resistência. A ruptura passa a se dar abaixo da superfície de corte, no
metal mais mole, produzindo arrancamentos que prejudicam o acabamento da
peça usinada. Quando a diferença de resistência do material da apara e do
metal de base torna-se menos significativa, diminui-se a tendência de
ocorrer ruptura abaixo da superfície da peça; a deformação necessária para
se atingir a tensão de ruptura do cavaco é menor, formando uma apara menos
espessa, reduzindo também o atrito e o arrasto sobre a ferramenta.
Um dos fatores que mais limita a velocidade de usinagem é a forma dos
cavacos. As pesquisas demonstraram que os metais, ao serem usinados, devem
produzir um cavaco frágil e, portanto, quebradiço, o que propicia uma maior
facilidade de manuseio e operação. Paralelamente, os cavacos devem ter um
raio de curvatura pequeno, para haver menor área de contato e,
conseqüentemente, menor atrito com a ferramenta de corte, proporcionando
maior vida útil.
No instante do corte, juntamente com a formação do cavaco , ocorre a
formação de um ângulo de deformação (y) e um ângulo de cisalhamento (q) .
Um aumento dos ângulos q e y significa que o volume de metal implicado na
deformação diminui, aumentando a usinabilidade.
A forma e o tamanho do cavaco são muito importantes, principalmente para os
processos de usinagem onde há pouco espaço para os cavacos ou em
máquinas-ferramentas com pouco espaço de trabalho.
Cavacos helicoidais planos preferencialmente apresentam a sua saída
tangenciando o flanco da ferramenta e, em decorrência disso, danificam o
suporte e a quina da ferramenta. Cavacos em fita, cavacos emaranhados e
cavacos fragmentados apresentam um perigo para o operador da máquina.
As principais influências sobre a formação dos cavacos são as condições de
corte, a geometria da ferramenta e, por parte do material da peça, a
deformabilidade, a tenacidade e a resitência ou estado metalúrgico do
material.
Através da diminuição da velocidade de corte ou do ângulo de saída, a
fragilidade dos cavacos de materiais não muito elásticos aumenta, devido à
maior deformação do cavaco. De maior importância é a influência do avanço e
do ângulo de posição. Um aumento na espessura do cavaco leva a uma
deformação demasiada na superfície de cisalhamento, isto é, aparecem cavacos
curtos. Como com um aumento crescente da profundidade de corte devem-se
escolher valores maiores de avanços para uma quebra mais favorável do
cavaco, utiliza-se normalmente a relação profundidade x avanço como critério
de formação de cavaco.
A formação de cavacos é bastante influenciada pela resistência e
conformabilidade do material. Uma resistência crescente favorece a quebra
dos cavacos. Impurezas como inclusões na matriz do metal provocam uma forma
de cavaco irregular, de quebra facilitada. Os elementos de liga exercem
grande influência sobre a formação dos cavacos.
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