DESGASTE DE FERRAMENTAS DE METAL DURO

DESGASTE DE FERRAMENTAS DE METAL DURO NO FRESAMENTO

FRONTAL DO AÇO ABNT 1045 COM UTILIZAÇÃO DE FLUIDO DE

CORTE EM DIVERSAS VAZÕES

Eder Silva Costa, [e-mail]1

Leandro Lacerda Gomes Reis, [e-mail]2

Guilherme Boaventura Rabelo, [e-mail]2

Álisson Rocha Machado, [e-mail]2

1Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais/CEFET-MG, Campus V, em exercício na Universidade

Federal de Uberlândia.

2Universidade Federal de Uberlândia, Faculdade de Engenharia Mecânica, Av. João Naves de Ávila, 2.121,

Uberlândia-MG, 38.408-100, Brasil.

Resumo: Este trabalho avaliou a influência do sistema-lubri-refigerante no desgaste de pastilhas de metal duro

revestidas da classe P40 no fresamento frontal de faceamento. O material usinado, aço ABNT 1045, apresentava

seção transversal quadrada inicial de lado 148 mm por 580 mm de comprimento. Utilizou-se uma fresa de diâmetro de

63 mm, ângulo de posição 45° com 5 pastilhas. Os testes de usinagem foram conduzidos sob as velocidades de corte

de 300, 400 e 500 m/min e 4 diferentes sistemas lubri-refrigerantes: usinagem a seco, fluidos de corte aplicado em

baixas vazões (pulverização de óleo vegetal em mínima quantidade – MQF com vazão de 30 ml/h e aplicação de fluido

de corte semi-sintético sobre-cabeça com vazão reduzida para 80 ml/min) e aplicação convencional de fluido semisintético

(jorro sobre-cabeça). Durante os ensaios a penetração de trabalho, a profundidade de corte e o avanço por

dente foram mantidos constantes em 49,33 mm, 1,5 mm e 0,21 mm/dente, respectivamente. Todos os testes foram

encerrados após o 6° passe das ferramentas, sendo a medição e análise dos respectivos desgastes das mesmas

realizadas por um sistema de aquisição e análise de imagem. Os resultados reveleram que a situação mais crítica em

termos de desgaste, para as 3 velocidades de corte investigadas, foi a usinagem a seco, seguido da usinagem com

aplicação de MQF. A usinagem com aplicação de fluido de corte na forma reduzida e na forma convencional

promoveram desgastes nas ferramentas menores e similares entre si. Para uma análise geral dos resultados, o corte

do material com vazão reduzida de 80 ml/min foi o sistema lubri-refrigerante que mais preservou as pastilhas de metal

duro.

Palavras-chave: fresamento frontal, baixa vazão de fluido de corte, pastilha de metal duro revestida.

1. INTRODUÇÃO

Num processo de usinagem uma ferramenta de corte é substituída basicamente quando ocorre uma avaria (trinca,

lascamento ou quebra) ou o desgaste/deformação atingem valores críticos para o bom andamento do processo (Machado

e Da Silva, 2004). Problemas de desgaste e avarias em ferramentas de corte no processo de usinagem dos metais sempre

foram motivos de preocupação, mesmo considerando que o custo com ferramentas de corte representa apenas uma

pequena fatia do total investido para a produção de uma peça (cerca de 3%). Tais problemas resultam em um maior

número de paradas e, conseqüentemente, um maior tempo gasto para a produção de uma peça, resultando em acréscimo

em seu custo final além de perda de produtividade.

Em geral, os desgastes se apresentam como falhas contínuas, isto é, possuem comportamento determinístico

(podem ser modeladas matematicamente) ao longo de sua progressão até a deterioração completa da ferramenta. Isto

permite um controle maior da vida. Por outro lado, as avarias (ou fraturas) são falhas transitórias que ocorrem

aleatoriamente (não podem ser descritas por uma função matemática explícita), levam a ferramenta ao colapso (quebra

total) e freqüentemente são detectadas somente após o ocorrido (Weingaertner e Souza, 2002). No lascamento da aresta

principal de corte a superfície usinada pode ficar bastante danificada (Uehara e Takeshita, 1989) e se quebrar pode

acarretar danos irreversíveis à peça (Colgan et al., 1994 e Jemielniak, 1992). É regra que quando a ferramenta de corte

possui tenacidade e resistência ao choque térmico suficientes para evitar as avarias, as ferramentas irão ser condenadas

pelo desenvolvimento do desgaste excessivo.

Dentre os processos de usinagem aplicados na indústria metal-mecânica, destaca-se o fresamento, por apresentar

grande versatilidade, possibilitar a produção de peças de formas complexas e possuir elevada capacidade de remoção de

V Congresso Brasi lei ro de Engenhar ia de Fabricação, 14 a 17 de abr i l d e 2009, Belo Hor i zonte MG

cavacos. Apesar de possuir tais vantagens este processo de usinagem se caracteriza por ser um processo de corte

interrompido onde a ferramenta de corte passa por períodos ativos, removendo material da peça na forma de cavacos, e

períodos inativos, onde não existe o contato ferramenta-peça. Assim sendo o material da ferramenta de corte sofre

flutuações de carga térmicas e mecânicas, podendo levar ao aparecimento de avarias e desgastes na mesma.

No fresamento as ferramentas são freqüentemente rejeitadas