Cavaco

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Cavaco

A formação do cavaco influencia diversos fatores ligados a usinagem, tais como o desgaste da ferramenta, os esforços de corte, o calor gerado na usinagem, a penetração do fluido de corte, etc. Assim, estão envolvidos com o processo de formação do cavaco aspectos econômicos e de qualidade da peça, segurança do operador, utilização adequada da máquina-ferramenta, etc.

Geração do cavacoO corte dos metais envolve o cisalhamento concentrado ao longo de um plano chamado plano de cisalhamento (zona primária de cisalhamento). O ângulo entre o plano de cisalhamento e a direção de corte é chamado de ângulo de cisalhamento (e) (Figura 1). Quanto maior a deformação do cavaco sendo formado, menor o ângulo de cisalhamento e maiores os esforços de corte. Essa influência é marcante nausinagem de materiais dúcteis, muito suscetíveis à deformação.


Figura 1 - Esquema da formação do cavaco mostrando o plano de cisalharnento

À parte de trás do cavaco é rugosa devido ao fato de a deformação não ser homogênea, decorrente da presença de pontos de baixa resistência ou de concentração de tensão presente no metal sendo usinado. Um plano de cisalhamento, passando através de umponto de concentração de tensão, causa deformação a um valor de tensão mais baixo que aquele que deforma um ponto que não está sob esta mesma condição. (concentração de tensão).
Em geral, a formação do cavaco nas condições normais de usinagem com ferramentas de metal duro ou de aço-rápido se processa da seguinte forma:

a) Uma pequena porção do material (ainda solidária à peça) é recalcada(deformações elástica e plástica) 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 recalcada e a peça;
c) Com a penetração da ferramenta, haverá uma ruptura (cisalhamento) parcial oucompleta do cavaco, acompanhando o plano de cisalhamento já citado anteriormente e dependendo da ductilidade do material e das condições de usinagem;
d) 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 ecisalhando, a qual irá também escorregar sobre a superfície de saída da ferramenta, repetindo o fenômeno.
Conclui-se que o fenômeno de formação do cavaco é periódico. Essa periodicidade foi comprovada experimentalmente por meio da medida da freqüência e amplitude de variação da intensidade da força de usinagem.

Na usinagem de materiais dúcteis, que têm grande zona plástica e, por isso, deformam-sebastante antes da ruptura, essas quatro fases são bem pronunciadas. A deformação do cavaco é tal que a área por ele ocupada na superfície de saída da ferramenta é maior. Á em materiais frágeis, que possuem zona plástica bem pequena e, por isso, rompe-se com pouca deformação plástica quando submetidos à tensão, as fases "a" e "b" citadas acima são bem curtas, na fase "c" a ruptura do cavaco é total(não somente da peça, mas também das porções anteriores e posteriores de cavaco) e a fase "d" é praticamente inexistente, já que o pequeno cavaco formado pula fora da região de corte, não atritando com a superfície de saída da ferramenta.

Classificação dos cavacos

O principal fator determinante do tipo de cavaco é o material da peça usinada. Mas, apresentaremos a seguinte classificação:Cavaco contínuo: apresenta-se constituído de lamelas justapostas numa disposição contínua. Forma-se na usinagem de materiais dúcteis, como por exemplo, o aço.
Cavaco de cisalhamento: apresenta-se constituído de lamelas justapostas bem distintas.
Cavaco de ruptura: apresenta-se constituído de fragmentos arrancados da peça usinada. Exemplo, ferro fundidos cinzentos.
Não há uma distinção muito...
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