Processos De Fabricaçao

Índice de Usinabilidade

Usinabilidade pode ser definida como uma grandeza tecnológica que expressa, por meio de um valor numérico comparativo, um conjunto de propriedades de usinagem, de um material em relação a outro tomado como padrão.

• Em outras palavras, pode-se entender usinabilidade como o grau de dificuldade de se usinar um determinado material

Propriedades de usinagem de um material (aquelas que expressam seu efeito sobre grandezas mensuráveis inerentes ao processo de usinagem):

• Vida da ferramenta;

• Acabamento superficial da peça;

• Esforços de corte;

• Temperatura de corte;

• Produtividade;

• Características do cavaco.

Cuidado com o termo usinabilidade

• Um material que tenha uma boa usinabilidade, quando se leva em conta uma propriedade de usinagem, como por exemplo a vida da ferramenta e não possuir boa usinabilidade quando se leva em conta outra propriedade, como por exemplo a rugosidade da peça usinada.

Propriedades de usinagem de um material

• Vida da ferramenta;

• Acabamento superficial da peça;

• Esforços de corte;

• Temperatura de corte;

• Produtividade;

• Características do cavaco.

Cuidado com o termo usinabilidade

• Um material que tenha uma boa usinabilidade, quando se leva em conta uma propriedade de usinagem, como por exemplo a vida da ferramenta e não possuir boa usinabilidade quando se leva em conta outra propriedade, como por exemplo a rugosidade da peça usinada.

A Usinabilidade depende:

• Estado metalúrgico da peça;

• Dureza;

• Propriedades mecânicas do material;

• Composição química;

• Operações anteriores efetuadas sobre o material (sejam a frio ou a quente) e de eventual encruamento.

A usinabilidade não depende somente das condições intrínsecas do material, mas também:

• Condições de usinagem;

• Características da ferramenta;

• Condições de refrigeração;

• Rigidez do sistema máquina-dispositivo de fixação-peça-ferramenta;

• Tipos de trabalhos executados pela ferramenta (operação empregada, corte contínuo ou intermitente, condições de entrada e saída da ferramenta).

Assim, por exemplo.

• um material pode ter um valor de usinabilidade baixo em certas condições de usinagem e um valor maior em outras condições de usinagem

Ensaios de Usinabilidade:

• Ensaio de longa duração, onde o material ensaiado e o material tomado como padrão são usinados até o fim da vida da ferramenta, ou até um determinado valor de desgaste da ferramenta (VB ou KT), em diversas velocidades de cortes diferentes. Este ensaio permite a obtenção da velocidade de corte para uma vida determinada da ferramenta (20 minutos – vc20 ou 60 minutos – vc60)

O índice de usinabilidade (I.U.) é então dado pela relação entre a vc20 (ou vc60) do material ensaiado e aquela correspondente ao material tomado como padrão, ao qual se dá o índice 100%

• I.U. = vc20 (mat. Ensaiado)/ vc20 (padrão)

• O material padrão mais utilizado quando se trata de ensaios de aços é o aço AISI B 1112

Outros ensaios, chamados de curta duração:

• Usando além do critério de vida da ferramenta, outros critérios tais como a força de usinagem, o acabamento superficial, etc..

• São chamados de curta duração, porque são utilizadas condições forçadas de usinagem e/ou materiais de ferramentas pouco resistentes ao desgaste, a fim de que a vida da ferramenta termine rapidamente e o ensaio possa ser realizado em curto espaço de tempo.

Vantagens dos ensaios de curta duração:

• Quando o critério é a força de usinagem ou a rugosidade da peça, o ensaio é de curta duração, pois com somente algumas passadas da ferramenta na peça, pode-se obter os valores desejados, não se necessitando que o desgaste cresça até o fim da vida da ferramenta.

A Usinabilidade e as Propriedades do Material

• É comum se pensar que a usinabilidade é uma propriedade ligada à dureza do material da peça e à sua resistência mecânica.

• Assim, segundo esse raciocínio, um material mole é de boa usinabilidade e um material duro de baixa usinabilidade.

• Porém, esse raciocínio é falso.

Embora a dureza e a resistência mecânica sejam fatores importantes de influência na usinabilidade do material

• Outros fatores também são bastante importantes, como a quantidade de inclusões e de aditivos para melhorar a usinabilidade, a quantidade de partículas duras, a micro-estrutura, a tendência ao empastamento do cavaco do material na superfície de saída da ferramenta, etc..

Por exemplo, pode-se ter um aço inoxidável tipo AISI 303 (que possui sulfetos de manganês para melhorar sua usinabilidade) com dureza idêntica ao tipo AISI 316.

Porém, a usinabilidade do primeiro é muito maior do o segundo.

Como as propriedades dos materiais podem influenciar na usinabilidade?

Dureza e Resistência Mecânica

• Valores baixos de dureza e resistência mecânica normalmente favorecem a usinabilidade.

• Quando porém se tem materiais muito dúcteis a baixa dureza pode causar problemas, pois facilita a formação de aresta postiça de corte.

• Nestes casos,