MECANISMO DE FORMAÇÃO DO CAVACO

Prof. Herbert C.Gonçalves de Aguiar

DEFINIÇÃO SEGUNDO A DIN 8580

Cavaco - porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma irregular.

CLASSIFICAÇÃODOS CAVACOS

CONTROLE DE FORMA DE CAVACO

A geometria e a disposição podem ser problemáticas, e até críticas, na usinagem de materiais dúteis, principalmente em faixas elevadas de velocidade de corte. A geração de cavacos longos cria problemas no processo, são (Machado e Silva, 1999):

Ocupam muito espaço em relação aos sólidos com a mesma massa, causando problemas de armazenamento, manuseio e descarte;

Representam riscos para o operador caso se enrolem em volta da peça, da ferramenta ou de componentes da máquina-ferramenta;

Podem comprometer o acabamento superficial da peça;

Afetam a vida das ferramentas, as forças de usinagem e a temperatura de corte;

Impede o acesso regular do fluido de corte.

MECANISMO DE FORMAÇÃO DO CAVACO

a) uma pequena porção do material (ainda solidária à peça) é recalcada (deformações

elásticas e plásticas) contra a superfície de saída da ferramenta.

b) esta deformação plástica aumenta progressivamente, até que as tensões de

cisalhamento se tornem suficientemente grandes, de modo a se iniciar um deslizamento

(sem que haja perda de coesão) entre a porção de material recalcado e a peça.

c) continuando a penetração da ferramenta, haverá uma ruptura (cisalhamento) parcial

ou completa do cavaco, acompanhando o plano de cisalhamento já citado

anteriormente e dependendo da ductilidade do material e das condições de usinagem.

d) prosseguindo, devido ao movimento relativo entre a ferramenta e a peça, inicia-se um

escorregamento da porção do material deformada e cisalhada (cavaco) sobre a

superfície de saída da ferramenta. Enquanto isso, uma nova porção do material está se

formando e cisalhando, a qual irá também escorregar sobre a superfície de saída da

ferramenta, repetindo o fenômeno.

MECANISMO DE FORMAÇÃO DO CAVACO

MECANISMO DE FORMAÇÃO DO CAVACO

Cavaco de material dúctil Cavaco de material frágil

MECANISMO DE FORMAÇÃO DO CAVACO Deformação elástica ou recalque;

Deformação Plástica;

Ruptura;

Movimento do cavaco sobre a superfície da ferramenta

F1 F2 F3

F1 F2 F3

CLASSIFICAÇÃO PELA NORMA ISO 3680

CLASSIFICAÇÃO APRESENTADO POR DINO FERRARESI

Cavaco contínuo – apresenta-se constituído de lamelas justapostas numa disposição contínua. Forma-se na usinagem de materiais dúcteis (o aço, por exemplo), onde o ângulo de saída deve assumir valores elevados.

OS TIPOS DE CAVACOS SÃO:

Cavaco de cisalhamento – apresenta-se constituído de lamelas justapostas numa disposição descontínua.

CLASSIFICAÇÃO APRESENTADO POR DINO FERRARESI

Cavaco de ruptura – apresenta-se constituído de fragmentos arrancados da peça usinada. A superfície de contato entre cavaco e superfície de saída da ferramenta é reduzida, assim como ação do atrito; o ângulo de saída deve assumir valores baixos, nulos ou negativos.

OS TIPOS DE CAVACOS SÃO:

Cavaco segmentado – se forma principalmente na usinagem de aços endurecidos. Devido a utilização de ferramenta com ângulo de saída negativo, aparecem na ferramenta e na peça grandes tensões de compressão. Como o material é frágil, essa alta tensão de compressão induz à formação de trincas ao invés da deformação plástica do cavaco.

EXEMPLOS DE TIPOS DE CAVACOS

FORMAS DO CAVACO:

Fita Helicoidal

Espiral Lascas ou pedaços

FATORES QUE INFLUENCIAM NA FORMA DO CAVACO

INFLUENCIA DO AVANÇO E DA PROFUNDIDADE DE CORTE SOBRE FORMAÇÃO DO CAVACO.

AVANÇO

RELAÇÃO ENTRE A PROFUNDIDADE DE CORTE E O RAIO DE PONTA DA FERRA MENTA SOBRE A FORMAÇÃO DO CAVACO.

DIFERENTES FORMAS DE DIRECIONAR O CAVACO.

ALTERAÇÃO DA FORMA DO CAVACO.

10

11RR

hdrup

Para facilitar a quebra do cavaco, pode-se:

diminuir o limite de ruptura do material (εrup), aumentando a fragilidade do material através de tratamento térmico ou de trabalho a frio (encruamento) do material.

aumentar a espessura do cavaco (hd), através do aumento do avanço ou do ângulo de posição da ferramenta.

diminuir o raio de curvatura do cavaco (R0), através da diminuição dos ângulos de saída (γo) ou a inclinação (λs) ou da colocação de quebra-cavaco.

aumentar o menor valor de R0 onde ainda se evita o choque com o porta ferramenta ou outro obstáculo (R1), ou limitar o espaço para o fluxo do cavaco.

aumentar o coeficiente α – este coeficiente é 0.5 para cavacos com secção transversal regular.

INFLUENCIA DA GEOMETRIA DA FERRAMENTA SOBRE FORMAÇÃO DO CAVACO

Onde:

χr = ângulo de posição da ferramenta.

ap = profundidade de corte.

f = avanço da ferramenta.

b = largura de corte.

h = espessura do cavaco.

A = área do cavaco.

Obs: Quanto maior o χr, ou seja, mais próximo de 90°. Maior vai ser a espessura do cavaco deixando-o mais frágil, facilitando a quebra do mesmo.

TIPOS DE QUEBRA CAVACO

Postiço Moldado ou integral

Sinterizado

FASES DE TRANSIÇÃO DO CAVACO

REFERÊNCIAS