Formação do cavaco

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

F1

F2

F2

F3

F3

CLASSIFICAÇÃO PELA NORMA ISO 3680

CLASSIFICAÇÃO APRESENTADO POR DINO FERRARESI OS TIPOS DE CAVACOS SÃO: 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.

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

CLASSIFICAÇÃO APRESENTADO POR DINO FERRARESI OS TIPOS DE CAVACOS SÃO: 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.

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

Espiral

Helicoidal

Lascas ou pedaรงos

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.

ε rup

 1 1 ≤ α × hd ×  −   R0 R1 

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

Postiรงo

Moldado ou integral

Sinterizado

FASES DE TRANSIÇÃO DO CAVACO

REFERÊNCIAS