Você já pensou em como os pequenos cavacos de metal afetam o processo de usinagem? No corte de metais, a formação de cavacos desempenha um papel crucial na eficiência e na segurança. De bobinas em espiral a peças fragmentadas, cada tipo de cavaco pode afetar a qualidade e a segurança de seu trabalho. Este artigo explora os fatores que influenciam a formação de cavacos, oferecendo insights sobre como otimizar suas operações de corte de metal para obter melhor controle e melhores resultados. Mergulhe no artigo para saber como gerenciar a formação de cavacos e aprimorar seu processo de usinagem.
Nas operações de corte de metal, alguns cavacos se formam em espirais, rompendo-se automaticamente em um determinado comprimento; outros se dobram em fragmentos em forma de C ou S.
Alguns assumem a forma de espirais semelhantes a molas, enquanto outros se fragmentam em pedaços pequenos ou semelhantes a agulhas, que se espalham por toda parte, comprometendo a segurança.
Os cavacos em forma de fita podem se enrolar em torno das ferramentas e das peças de trabalho, representando riscos de acidentes. O controle inadequado dos cavacos pode impedir a produção normal.
O elementos de ligaA espessura e a ondulação dos cavacos são influenciadas pela dureza e pelo status do tratamento térmico do material da peça. O aço macio forma cavacos mais espessos do que o aço duro, e o aço duro é menos propenso a se enrolar.
Os cavacos que não se enrolam facilmente são finos, mas o aço macio também resiste ao enrolamento quando a espessura do cavaco é muito grande. O formato externo da peça de trabalho é outro fator importante.
Os parâmetros geométricos adequados da zona de corte da ferramenta são o método mais comum para melhorar o controle da formação de cavacos e a confiabilidade da quebra de cavacos.
O ângulo de inclinação é inversamente proporcional à espessura do cavaco e tem um valor ideal para diferentes materiais que estão sendo usinados; o ângulo de folga principal influencia diretamente a espessura e a largura do cavaco, sendo que um ângulo grande facilita a quebra do cavaco.
O raio do arco da ponta da ferramenta está relacionado à espessura e à largura do cavaco e à direção do fluxo do cavaco.
A usinagem fina é adequada para um raio menor, enquanto a usinagem bruta é mais adequada para um raio maior.
A largura da ranhura de quebra de cavacos é proporcionalmente selecionada de acordo com a taxa de avanço - uma estreita para uma taxa de avanço pequena e uma mais larga para uma taxa de avanço grande.
A profundidade da ranhura de quebra de cavacos é selecionada inversamente de acordo com a taxa de avanço - uma profunda para uma taxa de avanço pequena e uma rasa para uma taxa de avanço grande.
Os três elementos dos parâmetros de corte definem a faixa de remoção de cavacos.
A taxa de avanço e a profundidade de corte posterior têm o impacto mais significativo na remoção de cavacos, enquanto a velocidade de corte dentro da faixa padrão tem o menor efeito.
A taxa de alimentação é diretamente proporcional à espessura do cavaco; a profundidade de corte posterior é diretamente proporcional à largura do cavaco; a velocidade do cavaco é inversamente proporcional à espessura do cavaco. O aumento da velocidade de corte reduz a faixa efetiva de remoção de cavacos.
Moderno Máquinas-ferramentas CNC empregam funções de edição NC para ajustar periodicamente a taxa de avanço, alcançando o que normalmente é chamado de "remoção de cavacos controlada por programa".
Esse método é altamente confiável para a remoção de cavacos, mas é menos econômico em termos de corte. É comumente usado em operações em que a remoção de cavacos é desafiadora, como no torneamento de faces de extremidade e em cortes profundos. grooving.
A adição de fluido de corte amplia a faixa efetiva de remoção de cavacos, o que é particularmente perceptível quando pequenas taxas de avanço causam facilmente a ondulação dos cavacos.
A utilização de fluidos de corte de alta pressão para quebra e remoção de cavacos é um método eficaz em determinados processos de usinagem, como furos profundos perfuraçãoonde os fluidos de corte de alta pressão podem expulsar os cavacos da área de corte.
O processo de formação de chips em forma de tira pode ser dividido em três estágios:
1. Estágio básico de deformação:
Essa é a fase em que a camada de metal que está sendo cortada começa a interagir com a aresta de corte da ferramenta, levando ao desprendimento do cavaco do material da peça de trabalho.
2. Estágio de deformação de ondulação:
Isso inclui ondulação para cima, ondulação para os lados e ondulação cônica que envolve as direções A e B.
3. Estágio adicional de deformação e fratura.
Devido às variações nos materiais da peça e nas condições de corte, uma grande variedade de formatos de cavacos é produzida durante o processo de corte.
Os principais formatos dos cavacos podem ser categorizados em tipos em forma de fita, segmentados, granulares e fragmentados, conforme ilustrado na figura.
1. Chips em forma de fita
Esse é o tipo mais comum de chip. A superfície interna é lisa e a externa é macia.
Na usinagem de metais dúcteis, sob condições de pequena espessura de corte, alta velocidade de corte e maior ângulo de inclinação da ferramenta, esse tipo de cavaco geralmente se forma. O processo de corte é equilibrado, com menos flutuação na força de corte, e a superfície usinada tem uma rugosidade menor.
2. Chips segmentados
Também conhecido como chips esmagados. A superfície externa é serrilhada e a superfície interna às vezes apresenta rachaduras. Esse tipo de cavaco geralmente se forma quando a velocidade de corte é menor, a espessura de corte é maior e o ângulo de inclinação da ferramenta é menor.
3. Fichas granulares
Também conhecidos como cavacos unitários. No processo de formação do cavaco, se a tensão de cisalhamento no plano de cisalhamento exceder a resistência à fratura do material, a rachadura se estende por toda a superfície e a unidade do cavaco se desprende do material cortado, formando cavacos granulares, conforme mostrado na figura C.
Os três tipos de cavacos acima só podem ser obtidos no processamento de materiais dúcteis. Entre eles, o processo de corte de cavacos em forma de fita é o mais estável, e a flutuação da força de corte dos cavacos unitários é a maior.
Na produção, os cavacos em forma de fita são os mais comuns, às vezes são obtidos cavacos triturados e raramente são vistos cavacos unitários.
Se as condições para os cavacos triturados forem alteradas, como a redução do ângulo de inclinação da ferramenta, a redução da velocidade de corte ou o aumento da espessura de corte, é possível obter cavacos unitários. Por outro lado, podem ser obtidos cavacos em forma de fita.
Isso indica que a forma do cavaco pode ser transformada com as condições de corte. Uma vez dominada a regra de mudança, a deformação, a forma e o tamanho do cavaco podem ser controlados para atingir o objetivo de enrolar e quebrar o cavaco.
4. Formação de cavacos frágeis
Esse tipo de formação de cavacos ocorre em materiais frágeis. Os cavacos têm formato irregular, resultando em uma superfície usinada áspera e irregular.
No processo de corte, esses cavacos sofrem uma deformação mínima antes da fratura, o que os diferencia dos cavacos formados por materiais dúcteis.
A fragilidade se deve principalmente ao fato de a tensão aplicada ultrapassar o limite de tração do material. Materiais frágeis e duros, como ferro fundido com alto teor de silício e ferro fundido branco, geralmente produzem esses cavacos, especialmente quando a espessura do corte é substancial.
O processo de corte é instável, pode danificar a ferramenta, prejudicar a máquina-ferramenta e tornar áspera a superfície já usinada.
Portanto, isso deve ser evitado na produção. Os métodos para evitar isso incluem a redução da espessura de corte, fazendo com que os cavacos se formem em forma de agulha ou de folha, e o aumento adequado da velocidade de corte para aumentar a ductilidade do material da peça.
Os quatro tipos de cavacos acima são típicos, mas os cavacos obtidos no local de processamento têm vários formatos.
Nas operações de corte modernas, a velocidade de corte e a taxa de remoção de metal atingiram níveis elevados, criando condições de corte severas que frequentemente produzem uma quantidade substancial de cavacos "inaceitáveis".
Medidas apropriadas devem ser tomadas nos processos de corte para controlar a ondulação, o fluxo e a quebra dos cavacos, resultando na formação de cavacos "aceitáveis" e bem formados.
O método de controle de cavacos mais utilizado no processamento real inclui a retificação de uma ranhura para quebra de cavacos na face frontal da ferramenta ou o uso de uma pinça quebra-cavacos.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
PT_BR 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
RU 
KO 
TR