AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA

AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA

• Dependendo das grandezas de entrada do processo de usinagem, a ferramenta sofrerá uma determinada carga mecânica e térmica.

• Esta elevada solicitação da ferramenta conduz aos chamados desgastes ou avarias.

• Desgaste é o fenômeno progressivo nas superfícies da ferramenta em função da ação de cortar, que muda a forma e, portanto a geometria original da ferramenta.

AVARIAS E DESGASTES DA FERRAMENTA

• Quanto aos desgastes, os mesmos são resultantes de vários mecanismos distintos, dependendo da natureza do material usinado e das condições de usinagem, predominará um ou outro dos mecanismos sobre os demais.

• Isto depende do material da peça e da ferramenta, da operação de usinagem, das condições de corte, da geometria da ferramenta e do emprego e da eficiência da aplicação de fluido de corte.

MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA

• Abrasão: envolve a perda de material por microsulcamento, microcorte ou microlascamento, causado por partículas de elevada dureza relativa. Estas partículas podem estar contidas no material da peça (óxidos, carbetos e outros), ou são partículas da própria ferramenta arrancadas de alguma forma.

MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA

• Difusão: transferência de átomos de um material para outro, é dependente da temperatura e solubilidade dos elementos da zona de fluxo. A área desgastada, quando observada no microscópio, é lisa. A taxa de desgaste aumenta com a velocidade de corte e o avanço.

MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA

• Oxidação: gerada pelas altas temperaturas e presença de ar e água, são originados óxidos complexos de tungstênio, cobalto e ferro, que em decorrência de sua expansão volumétrica, em relação ao WCWC, constituem-se elevações na superfície da ferramenta, facilitando o lascamento e a quebra da aresta de corte (entalhes).

MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA

• Fadiga: variação nas forças ou na temperatura podem fragilizar a ferramenta (trincas) levando-a à ruptura. Além da ação cíclica, este fenômeno é provocado por variações na temperatura causadas pelo acesso irregular do refrigerante de corte.

MECANISMOS DE DESGASTE E AVARIA

• Aderência: duas superfícies metálicas postas em contato sob cargas moderadas, forma-se entre elas um extrato metálico, de elevada resistência. Sob estas condições fragmentos microscópicos são arrancados da superfície da ferramenta e arrastados juntos com o fluxo e material.

MECANISMOS DE DESGASTE

Aresta Postiça de Corte:• Forma-se na superfície de

contato entre o cavaco e a sup. de saída.

• Uma camada de cavaco que permanece aderente à aresta de corte.

• Em função dos esforços a camada solda-se à ferramenta, o fluxo provoca encruamento, a APC cresce e depois se desprende.

MECANISMOS DE DESGASTE - APC

PROVIDÊNCIAS – ARESTAARESTA POSTIÇAPOSTIÇA

• Aumente a velocidade de corte e o avanço.

• Não utilize refrigeração.

• Selecione um quebra-cavacos mais positivo.

DESGASTES DA FERRAMENTA

• Desgaste de Flanco ou Largura do desgaste na superfície principal de folga (VB): é o desenvolvimento de uma zona de desgaste da ferramenta devido à ação abrasiva existente entre a ferramenta e a superfície nascente gerada na peça pela usinagem.

PROVIDÊNCIAS - FLANCOFLANCO

• Reduza a velocidade de corte.

• Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.

DESGASTES DA FERRAMENTA

• Desgaste de Cratera ou Desgaste na superfície de saída da ferramenta (KT) : a principal causa do desgaste de cratera é a difusão, uma vez que ocorrem elevadas temperaturas na interface cavaco/sup. de saída, assim sendo o desgaste aumenta com o aumento das condições de corte (Vc).

PROVIDÊNCIAS - CRATERACRATERA

• Utilize refrigeração.

• Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.

• Reduza a velocidade de corte e o avanço.

MEDIDAS DE DESGASTES

DESGASTES DA FERRAMENTA

• Entalhes: originam-se principalmente nas extremidades da aresta de corte, o que pode desencadear a deterioração prematura da aresta da ferramenta.

• A morfologia do entalhe depende em grande parte da precisão de posicionamento da aresta de corte. Pode ocorrer tanto na superfície principal de folga como na superfície secundária de folga da ferramenta.

DESGASTES DA FERRAMENTA

• O entalhe ocorre principalmente na usinagem de materiais resistentes a altas temperaturas (ligas de níquel, titânio, cobalto e aço inoxidável), devido à abrasão, difusão e “attrition”, influenciada pelas interações com a atmosfera (oxidação).

PROVIDÊNCIAS - ENTALHEENTALHE

• Reduza a velocidade de corte.

• Reduza a taxa de avanço.

• Selecione ferramenta com um ângulo de posição menor.

AVARIAS DA FERRAMENTA

• Quebras: a ruptura da ponta da ferramenta é originada pela ação de elevados esforços de usinagem.

• Podem ser causadas pelo uso de material de corte quebradiço, ocorrência de corte interrompido, parada do corte sem a retirada prévia da ferramenta, além de ε e β pequenos.

EXEMPLOS DE QUEBRAQUEBRA

PROVIDÊNCIAS – QUEBRAQUEBRA

• Reduza a taxa de avanço e a profundidade de usinagem.

• Selecione uma classe mais tenaz.

• Selecione um quebra-cavacos mais resistente.

• Selecione uma pastilha mais espessa.

AVARIAS DA FERRAMENTA

• Lascamento: é o desprendimento de lascas ou lascamento de finas partículas da aresta cortante causados principalmente pelo choque térmico (corte interrompido por exemplo), são mais frequentes em ferramentas que apresentam maior dureza.

AVARIAS DA FERRAMENTA

• Ao contrário dos desgastes frontal e de cratera, que retiram continuamente partículas muito pequenas da ferramenta, no lascamento, partículas maiores são retiradas de uma só vez, podendo levar até a quebra da ferramenta.

• Ocorrem principalmente em ferramentas com material frágil e/ou quando a aresta de corte é pouco reforçada, sobretudo em pastilhas cerâmicas e de metal duro com recobrimento

EXEMPLOS DE LASCAMENTOLASCAMENTO

PROVIDÊNCIAS – LASCAMENTOLASCAMENTO

• Aumente a velocidade de corte e reduza o avanço.

• Selecione um quebra-cavacos mais resistente.

• Selecione uma classe mais tenaz.

• Minimize as vibrações do sistema.

AVARIAS DA FERRAMENTA

Deformação Plástica:

• É uma avaria da ferramenta em função de elevadas pressões e temperaturas, gerando deformação plástica da aresta de corte, que toma uma forma bem típica.

AVARIAS DA FERRAMENTA

Deformação Plástica:

• Ocorre principalmente quando a ferramenta trabalha com elevados avanços, levando então a grandes esforços de usinagem, a ferramenta pode vir a sofrer uma deformação plástica ou mesmo uma quebra

• Tais deformações provocam deficiências do controle de cavacos e deterioração do acabamento superficial da peça. Ocorre principalmente nos casos em que a ferramenta tem baixa resistência à deformação e suficiente tenacidade.

EXEMPLOS DE DEFORMAÇÃO PLÁSTICADEFORMAÇÃO PLÁSTICA

PROVIDÊNCIAS – DEFORMAÇÃODEFORMAÇÃO PLÁSTICAPLÁSTICA

• Utilize refrigeração.

• Selecione uma classe mais resistente ao desgaste.

• Reduza a velocidade de corte e o avanço.

AVARIAS DA FERRAMENTA

• Trincas: quando da ocorrência do corte interrompido, variação da espessura de corte ou acesso irregular do fluido de corte, tais fatores podem provocar variação na temperatura e esforços de corte.

• As trincas transversais se apresentam na sup. de folga, enquanto que as perpendiculares à aresta podem ocorrer também na sup. de saída.

AVARIAS - TRINCASTRINCAS

PROVIDÊNCIAS - TRINCASTRINCAS

• Utilize refrigeração abundante ou usine sem fluido.

• Reduza a velocidade de corte e o avanço.

Resumo