Usinabilidade dos Materiais Pode ser Entendida

2.1. USINABILIDADE DOS MATERIAIS

Usinabilidade dos materiais pode ser entendida como um conjunto de propriedades que estão presentes na usinagem do material. Propriedades essas que DINIZ (2008, p.149) descreve como aquelas que expressam seu efeito sobre grandezas mensuráveis inerentes ao processo.

Dessas grandezas podemos destacar:

• Vida da Ferramenta
• Acabamento superficial da peça
• Esforços de corte
• Temperatura de corte
• Produtividade
• Características do Cavaco

Além dessas propriedades, podemos levar em conta o estado metalúrgico da peça, sua dureza, composição química, e também condições de usinagem, ferramenta, fluido de corte.

Isso leva a entender que um mesmo material, pode ter diferentes valores de usinabilidade dependo das condições empregadas.

SegundoFERRARESI(1970, p.569), o índice de usinabilidade dos metais deve ser analisado através da influencia de variáveis dos seguintes componentes, intimamente relacionados:

• Material da peça
• Processo mecânico e condições de usinagem
• Critério empregado na avaliação

Comrelaçãoaomaterial dapeçaosfatores quemais influemsão:

• Composição química;
• Micro estrutura;
• Dureza;
• Propriedades das tensões e deformações;
• Rigidez da peça;

Os processosmecânicoseas condiçõesde usinagemquemaisinfluemsão:

• Material da ferramenta;
• Condições de usinagem (velocidade, avanço, profundidade e geometria da ferramenta);

• Fluidos de corte;
• Rigidez da máquina, ferramenta e do sistema de fixação da peça;
• Tipos de trabalhos executados pela ferramenta (operação empregada, corte contínuo ou intermitente, condição de entrada e saída da ferramenta).

1. A Influência Da Dureza E Da Aresta Postiça Na Usinabilidade Dos Aços

A dureza é um dos fatores metalúrgicos predominantes na usinabilidade, se um aço de baixo teor de carbono, tem baixa dureza e ductilidade mais alta, aumentando a tendência de formação de uma aresta postiça de corte, isso vem a afetar o acabamento da superfície e a vida da ferramenta de corte.

Vale ressaltar que em baixas velocidades de corte, a formação de aresta postiça é mais acentuada compara com a formação em velocidades de corte mais altas. Quando o material fica depositado, ele tende a sair sob a forma de partículas, aderindo à peça usinada e ao cavaco, prejudicando o acabamento superficial e desgastando a superfície de folga da ferramenta, piorando ainda mais o acabamento.

1. Critérios Empregados Nos Ensaios De Usinabilidade

Para julgar o comportamento do material, vários pesquisadores vem propondo diferentes ensaios, combinando o tipo de material, ferramenta de corte, acabamento, etc. De acordo Ferraresi(1970, p.570) os ensaiosmaiscomuns e de maior interesse de usinabilidadepodemser agrupadosem doisgrupos, critériosbásicos e critérios específicos:

Os ensaiosde critérios básicosestão divididos em:

• Critérios baseados na vida da ferramenta;
• Critério baseado na força de usinagem;
• Critério baseado no acabamento superficial;
• Critério baseado na produtividade;

Os ensaios de critérios específicos são:

• Critério baseado na análise dimensional.
• Critério baseado na temperatura de corte.
• Critério baseado nas características do cavaco.

1. Usinabilidade baseada no acabamento superficial.

A rugosidade superficial é uma grandeza de grande importância quando se fala sobre usinabilidade dos metais. Entre vários estudos realizados, foi verificado que mesmo materiais usinados nas mesmas condições de usinagem,mesma ferramenta etambém se utilizando da mesma maquina operatriz, ainda sim acabam por ter rugosidades diferentes. Isso faz da rugosidade uma grandeza de grande importância quando se analisa o índice de usinabilidade. Rugosidade essa medida com rugosímetro e tendo como base parâmetrosespecíficos.

A qualidade das superfícies das peças é caracterizada pelo acabamento obtido na usinagem e pelas propriedades físicas e mecânicas do metal na camada superficial. FERRARESI, 1970, p.595.

Durante o processo de usinagem, essas propriedades são modificadas, em seguida uma lista dos principais fatores.

• Pressão da ferramenta contra a peça;
• Atrito da superfície de incidência da ferramenta com a peça;
• Atrito interno do metal na região de deformação plástica;
• Calor gerado no processo de corte;
• Fenômenos específicos do processo de formação do cavaco;
• Trepidação da ferramenta e da maquina.

A espessura da camada superficial modificada depende do processo, das condições de usinagem e do material. Quanto mais dúctil for o material, maior será a modificação das propriedades da camada superficial a peça. FERRARESI,1970,p.595.

A rugosidade interfere em diversas características da peça usinada, tais como: desgaste, atrito,escoamento defluido, escoamento defluido, aparência, resistênciaàfadiga,transmissão decalor.

Pode se dizer que dentre os fatores que influenciam na rugosidade estão o avanço e o raio de curvatura da ferramenta, a velocidade de corte, o também os ângulos da ferramenta, todos esses fatores juntos tem influencia direta na rugosidade da peça, e a rugosidade vai ter seu papel direto na analise do índice de usabilidade dos metais.