Análise do Desgaste de Flanco em Ferramentas de Corte

Processos de Fabricação Ferramentas Desafio Infográfico 4ª AULA 2ª parte 290922 Prof Paulo C Wanderley Marca do desgaste de flanco As ferramentas de metal duro geralmente apresentam maior desgaste de flanco desgaste frontal em relação ao desgaste de cratera O desgaste frontal aumenta quando a ferramenta é usada até ocorrer a quebra da cunha de corte que provoca danos à peça pode prejudicar o acabamento modificar a geometria ou até mesmo danificar a superfície usinada Dessa forma foi condicionada a quebra da ferramenta de acordo com a largura da marca do desgaste de flanco Vb Estudos observaram que a quebra da ferramenta de corte ocorre para valores de Vb entre 08 e 15 mm A Figura 1 mostra como é realizada a medição do desgaste do flanco Em operações de acabamentos procurando garantir qualidade superficial elevada os valores aceitos para marcas de desgaste de flanco são bem menores inferior a 03 mm para operações de torneamento Figura 1 Parâmetros para medir desgastes na ferramenta de corte Fonte Adaptada de Rebekya 2016 p 171 Prof Paulo C Wanderley Quando a ferramenta de corte utilizada é de metal duro revestido o desgaste de flanco aumenta mais lentamente devido à elevada resistência ao desgaste das camadas de revestimento Ao atingir valores de Vb levemente superiores a 03 mm a camada de revestimento da ferramenta normalmente foi consumida pelo desgaste nesse momento o corte passa a ser realizado pelo substrato metal duro sem revestimento Como o substrato apresenta resistência ao desgaste bem inferior à camada de revestimento o desgaste da ferramenta é mais rápido comparado ao desgaste inicial necessitando portanto de atenção para que os valores de Vb não ultrapassem o limite estabelecido e ocorra a quebra da ferramenta de corte Na usinagem com ferramentas de aço rápido o desgaste da ferramenta se deve ao aquecimento da peça durante a operação provocando a diminuição da dureza da cunha de corte e consequentemente o aumento do desgaste Os valores da marca de desgaste do flanco aceitáveis são similares aos utilizados em ferramentas de metal duro Prof Paulo C Wanderley As ferramentas de cerâmica normalmente apresentam valores pequeno ou nulos para marca de desgaste de flanco Esse comportamento se deve à baixa tenacidade encontrada nessas ferramentas Prof Paulo C Wanderley A Figura 2 apresenta as curvas de desgastes obtidas com ferramentas de metal duro avaliando o degaste de flanco A relação entre os valores das variáveis é mostrada na Tabela 1 Prof Paulo C Wanderley DESAFIO Imagine que você é um instrutor No trabalho que um de seus alunos está realizando faltou um dado muito importante para a conclusão o número de peças que uma ferramenta de metal duro é capaz de tornear que ele não está conseguindo calcular Demonstre a ele como é possível obter esse valor a partir do gráfico das curvas de desgastes dessa ferramenta Prof Paulo C Wanderley Padrão de resposta esperado Ao observar o gráfico verificase que as velocidades de corte de 180 144 128 112 96 e 16 mmin atingem a marca de desgaste de 040mm nos tempos de 12 24 34 52 72 e 75 minutos respectivamente Assim temse a tabela e a curva de vida para Vb040 Prof Paulo C Wanderley A velocidade de corte utilizada será de 150mmin assim a intersecção da velocidade de corte com a curva reflete no tempo de vida de aproximadamente 21 minutos como ilustra o gráfico a seguir Vel de corte vc πdn 1000 100vc πd 1000150 π50 955 rpm Vel de avanço vf fn 0125955 1194 mm min Tempo de corte tc L vf 150 1194 125 minutos O número máximo de peças torneadas com uma ferramenta será de 16 peças pois ao usar a décima sétima não será possível garantir que Vb seja igual a 040mm Prof Paulo C Wanderley INFOGRÁFICO Normalmente os desgastes das ferramentas de corte acontecem de forma gradativa à medida que esta é utilizada de forma contínua O fenômeno de desgaste das ferramentas é dividido em três estágios sendo o último a falha da ferramenta sua quebra ou lascamento Observe no Infográfico a seguir uma curva característica de desgaste da ferramenta em função do tempo de uso e conheça os três estágios do desgaste EVOLUÇÃO DO DESGASTE DAS FERRAMENTAS ESTÁGIO I É caracterizado pelo início da utilização da ferramenta quando esta realiza o seu primeiro corte Nesse estágio nos primeiros instantes a ferramenta sofre um desgaste mais acentuado como se estivesse se adequando ao processo Em seguida ainda no primeiro estágio ela apresenta uma taxa de desgaste cada vez menor ESTÁGIO II O desgaste cresce quase linearmente ou seja aumenta proporcionalmente ao tempo de corte da ferramenta Esse período em condições adequadas de usinagem corresponde a maior parte da vida da ferramenta ESTÁGIO III A ferramenta apresenta elevada taxa de desgaste provocando assim em um curto espaço de tempo a sua quebra caso continue sendo utilizada É recomendada a utilização da ferramenta de corte enquanto ela permanecer no Estágio II pois ao atingir o Estágio III pode quebrar repentinamente e gerar gastos desnecessários com refugos de peças e até mesmo a manutenção da máquinaferramenta