Ferramenta de corte: significado, tipos e ângulos
Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: - 1. Significado da Ferramenta de Corte 2. Tipos de Ferramentas de Corte 3. Ângulos 4. Assinatura.
Significado da ferramenta de corte:
Uma ferramenta de corte no trabalho de metal pode ser definida como “qualquer ferramenta que é usada para remover o metal da peça de trabalho por meio de deformação de cisalhamento”. Freqüentemente, também se refere como um bit de ferramenta. Para realizar uma operação de corte eficaz, a ferramenta de corte deve ser feita de um material mais duro que o material de trabalho a ser cortado. Além disso, a ferramenta deve ser capaz de suportar o calor gerado durante o processo de usinagem.
A ferramenta deve ter uma geometria específica (conhecida como geometria da ferramenta) para um corte efetivo e acabamento superficial suave. De acordo com a geometria da ferramenta, as ferramentas de corte podem ser classificadas em ferramentas de corte sólidas e ferramentas com ponta de metal duro.
Existem duas superfícies adjacentes à aresta de corte da ferramenta:
(a) superfície de ancinho.
(b) superfície de flanco.
(a) Superfície de Ancinho:
A superfície do ancinho direciona o fluxo do chip recém formado. É orientado em um certo ângulo é chamado o anjo rake 'a'. É medido em relação ao plano perpendicular à superfície de trabalho. O ângulo de inclinação pode ser positivo ou negativo.
(b) Superfície do Flanco:
A superfície do flanco da ferramenta proporciona uma folga entre a ferramenta e a superfície de trabalho recém-formada, protegendo assim a superfície contra a abrasão, o que degradaria o acabamento. Esse ângulo entre a superfície de trabalho e a superfície do flanco é chamado de ângulo de alívio ou de folga.
Tipos de ferramentas de corte:
Várias operações de corte requerem vários tipos de ferramentas de corte. Para obter uma boa qualidade de superfície, a seleção adequada da ferramenta de corte é muito importante.
A seguir, alguns parâmetros importantes a serem considerados ao selecionar uma ferramenta de corte para uma operação de usinagem específica:
Eu. Geometria.
ii. Material a ser usinado.
iii. Forma e tamanho da peça.
iv. Tipo de operação necessária.
v. Qualidade da máquina-ferramenta.
vi. Acabamento de superfície necessário.
vii. Facilidade de retenção.
viii. Parâmetros de usinagem, como velocidade de alimentação e profundidade de corte selecionada.
Os vários tipos de ferramentas de corte são mostrados na Fig. 9.11.
As principais classificações de ferramentas de corte são as seguintes:
(i) De acordo com a construção:
(a) ferramenta sólida.
(b) Ferramenta com ponta de metal duro.
(ii) De acordo com o número de arestas de corte:
(a) Ferramenta de ponto único.
(b) ferramenta multiponto.
(c) Ferramenta Formada (Tailor designed).
iii) De acordo com a Shape:
(um quadrado.
(b) circular.
c) mão esquerda.
(d) mão direita.
(e) nariz redondo.
(f) nariz reto.
(iv) De acordo com as Operações:
(a) Virando.
(b) Perfuração.
(c) Threading.
(d) Knurling.
(e) chato.
(f) Formação.
(g) Partição.
h) Mandrilagem.
(v) De acordo com o tipo de material da ferramenta de corte:
(a) HSS
(b) Carbide.
c) Cerâmica.
d) Diamante.
Ângulos da ferramenta de corte:
A face e o flanco são superfícies de dor, a aresta de corte pode ser assumida como uma linha. Essas superfícies e as bordas são inclinadas em relação a algum plano ou linha de referência. As inclinações são chamadas de ângulos de ferramenta.
Esses ângulos são definidos por vários nomes. Eles são fornecidos para vários fins. Considere o caso da face abgf, como mostrado na Fig. 9.12. É uma superfície plana, sem dúvida, mas pode ter algumas inclinações. Esta superfície pode ser paralela à base ou dizer à superfície horizontal, ou pode ser inclinada para cima ou para baixo em relação ao plano horizontal. Mais uma vez, pode ter inclinação lateralmente também. Assim, em geral, o rosto pode ter duas inclinações simultaneamente, para trás e para o lado. Da mesma forma, o flanco (flanco principal abed ou flanco auxiliar adef) pode ter duas inclinações.
Para uma operação de usinagem eficiente, a ferramenta de corte deve ser fornecida com os ângulos de ferramenta necessários. Uma ferramenta com geometria adequada (ângulo de corte e ângulos de ferramenta) corta o metal com eficácia. Portanto reduzindo o trepidar, quebrando a ferramenta com menos geração de calor. Fig 9. 14. (a) e (b) mostra uma ferramenta de corte de ponta única com várias arestas de corte e ângulos de ferramenta.
A partir da geometria da ferramenta de corte, os vários ângulos da ferramenta de corte são:
Ângulo de inclinação (α):
(a) ângulo de ataque preto.
(b) ângulo de inclinação lateral.
Ângulo de folga ou alívio (γ):
(a) Fim do ângulo de desalfandegamento.
(b) ângulo de desalinhamento lateral.
Ângulo de ponta de corte:
(a) ângulo da extremidade de corte.
(b) ângulo da aresta de corte lateral.
(i) Angulo de Ancoragem:
É o ângulo entre a face da ferramenta e o plano paralelo à sua base. É também conhecido como ângulo de inclinação frontal ou ângulo de saída superior.
(ii) Ângulo de inclinação lateral:
É o ângulo entre a face da ferramenta e a haste da ferramenta.
(iii) Ângulo de desalfandegamento (alívio):
É o ângulo entre a superfície frontal da ferramenta e uma linha normal à base da ferramenta. Também é conhecido como ângulo de folga frontal.
(iv) ângulo de folga lateral (alívio):
É o ângulo entre a superfície lateral da ferramenta e uma linha normal à base da ferramenta.
v) Ângulo da extremidade de corte final:
É o ângulo entre a extremidade cortante da ferramenta e uma linha perpendicular à sua haste.
(vi) ângulo de ponta de corte lateral:
É o ângulo entre a aresta de corte lateral da ferramenta e a haste da ferramenta.
(vii) raio do nariz:
O raio do nariz é aquele que conecta o lado e termina a aresta de corte. Agora, discutiremos as funções e os efeitos dos ângulos da ferramenta de corte no processo de corte.
Funções do ângulo traseiro do ancinho:
(a) Ajuda a controlar o fluxo de cavacos em uma direção conveniente.
(b) Reduz a força de corte necessária para cortar o metal e, consequentemente, ajuda a reduzir os requisitos de energia e aumenta a vida útil da ferramenta.
(c) Também ajuda a contrabalançar a pressão contra a ferramenta de corte do trabalho, puxando a ferramenta para o trabalho.
(d) Fornece agudeza à aresta de corte e melhora o acabamento da superfície.
Funções do ângulo de ancoragem lateral:
(a) Executa funções semelhantes às realizadas pelo ângulo de inclinação posterior.
(b) O ângulo de inclinação lateral junto com o ângulo de inclinação posterior controla a direção do fluxo de cavacos.
(c) Controla parcialmente a resistência do trabalho ao movimento do cortador.
(d) Por exemplo, o latão requer um ângulo de inclinação lateral e traseira de quase 0 °, enquanto o alumínio usa um ângulo de inclinação de 35 ° e uma inclinação lateral de 15 °.
Funções do ângulo de folga final (alívio):
(a) Permite que a ferramenta corte livremente sem esfregar contra a superfície de trabalho.
(b) Esse ângulo varia de 0 ° a 15 ° e geralmente 8 °.
(c) Ângulo de alívio excessivo reduz a resistência da ferramenta.
Funções do ângulo de folga lateral (alívio):
Eu. Evita a fricção do flanco contra a peça de trabalho quando a ferramenta é alimentada longitudinalmente.
ii. Este ângulo é de 6 ° a 10 ° para o aço, 8 ° para o alumínio.
iii. Sustenta que nenhuma parte da ferramenta além da aresta de corte atual pode tocar o trabalho.
Funções do ângulo da extremidade de corte final:
Eu. Evita a fricção entre a borda da ferramenta e o espaço de trabalho.
ii. Isso influencia a direção do fluxo de cavacos.
Funções do ângulo de ponta de corte lateral:
Eu. O aumento no ângulo lateral da aresta de corte tende a alargar e diluir o cavaco.
ii. Um ângulo de borda de corte lateral excessivo redireciona as forças de avanço na direção radial, o que pode causar trepidação.
Funções do raio do nariz:
Eu. Um ponto agudo no final da ferramenta é indesejável, porque é altamente estressado, de curta duração e deixa sulco no caminho do corte.
ii. Portanto, o raio do nariz é favorável para uma longa vida útil da ferramenta e boa qualidade de superfície.
iii. Afeta a vida útil da ferramenta, a força radial e a qualidade da superfície da peça de trabalho.
iv. Se o raio do nariz for muito grande, o chatter irá ocorrer.
v. Existe um valor ótimo do raio da ponta no qual a vida útil da ferramenta é máxima.
vi. Se o raio da ponta exceder o valor ideal, a vida útil da ferramenta diminui.
vii. Raio maior do nariz significa maior área de contato entre a ferramenta e a peça de trabalho. Resultando mais calor de fricção é gerado. Além disso, a força de corte aumenta devido à qual a peça de trabalho pode começar a vibrar e trepidar, se a retenção da peça de trabalho não for muito apertada.
viii. As recomendações para uso de mais raio do nariz são.
R = 0, 4 mm para componentes delicados.
R = 0, 4 mm a 1, 2 mm para insertos de metal duro descartáveis para uso comum.
R = 1, 2 mm a 1, 5 mm para inserções de trabalho pesado.
R ≥ 1, 5 mm para profundidade de corte pesada, cortes interrompidos e alimentação pesada.
Significado do Ângulo de Rake:
1. Os ângulos de inclinação podem ser positivos, zero ou negativos.
2. Um ângulo de inclinação maior reduzirá a resistência da aresta de corte.
3. O ângulo de inclinação afeta os valores do ângulo de corte e do ângulo de corte.
4. Maior o ângulo de inclinação, menor o ângulo de corte (e maior o ângulo de corte).
5. Em geral, o pequeno ângulo de ataque é usado para cortar metais duros e um maior ângulo de ataque é usado para cortar metais macios e dúcteis.
6. O uso do ângulo de inclinação negativo começou com o emprego de ferramentas de corte de metal duro. Quando o ângulo de ataque positivo é usado, a força na ferramenta é direcionada para a aresta de corte, tendendo a lascá-la ou quebrá-la, conforme mostrado na Fig. 9.15 (a).
7. Como o material de metal duro é quebradiço e não tem resistência a choque, ele falhará se ângulos de inclinação positivos forem usados com ele. Usando ângulos de inclinação negativos, direciona a força de volta para o corpo da ferramenta, afastando-a da borda de corte, que protege a aresta de corte, como mostrado na Fig. 9.15 (b).
8. O uso de ângulo de inclinação negativo aumenta a força de corte. Isso pode compensar por maiores velocidades de corte. Portanto, altas velocidades de corte são sempre usadas com ângulos de inclinação negativos. Altas velocidades de corte requerem alta potência da máquina-ferramenta.
9. O uso de inserções indexáveis também precisa do uso de ângulos de inclinação negativos.
10. Um inserto de ângulo de inclinação negativo tem vida útil duas vezes maior que um inserto de ângulo de inclinação positiva equivalente.
11. Ângulo de ataque negativo aumenta a resistência da aresta de corte, porque a força de corte atua no meio da aresta de corte.
12. O ângulo de ataque positivo diminui a resistência da aresta de corte, porque a força de corte atua na extremidade ou no canto da aresta de corte.
13. Recomendações de ângulo de inclinação positivo são:
(a) Ao usinar metais e ligas de baixa resistência, como alumínio e ligas de cobre, aço macio, etc.
(b) Onde cortar a baixas velocidades.
(c) Quando configurado, tem baixa resistência e rigidez.
(d) Quando máquinas de baixa potência usadas.
(e) Quando os materiais da ferramenta são HSS e ligas fundidas.
14. As recomendações de ângulo de inclinação negativo são:
(a) Ao usinar metais e ligas de alta resistência, como aço inoxidável, ligas de aço, ligas de titânio, etc.
Tabela 9.4. Fornece os ângulos de inclinação recomendados para várias combinações de materiais de trabalho e ferramentas:
Assinatura de ferramenta:
Assinatura da ferramenta é a especificação ou nomenclatura da ferramenta que fornece informações sobre vários ângulos de ferramenta e raio da ponta.
Inclui sete parâmetros na ordem especificada conforme abaixo:
(i) ângulo de inclinação anterior.
(ii) ângulo de inclinação lateral.
(iii) ângulo de alívio final (folga).
(iv) ângulo de alívio lateral,
(v) Fim do ângulo da aresta de corte.
(vi) ângulo da aresta de corte lateral.
(vii) raio do nariz.
Por exemplo:
(a) Se a assinatura da ferramenta for 12, 15, 7, 6, 10, 15, 0, 8
Significa,
Ângulo de inclinação (grau): 12
Ângulo de ataque lateral: 15
Ângulo de alívio final: 07
Ângulo de alívio lateral: 06
Ângulo final da aresta de corte: 10
Ângulo lateral da aresta de corte: 15
Raio do nariz (mm): 0, 8
(b) Se a assinatura da ferramenta for -10, 15, 8, 6, 8, 5, 0, 5
Aqui, também o significado está de volta ângulo de inclinação é negativo 10 graus, ângulo de inclinação lateral é de 15 graus, ângulo de alívio final é de 08 graus, ângulo de alívio lateral é de 06 graus, ângulo de borda de corte final e raio do nariz é de 0, 5 mm.
