As Figuras 4.1 e 4.2 ilustram o comportamento do desgaste de flanco máximo em função do tempo de corte para as três condições de refrigeração para as velocidade de corte e , avanço por dente e profundidade de usinagem
, respectivamente.
Figura 4.2 – Desgaste de flanco em função do tempo de corte.
Pode-se observar nas Figuras 4.1 e 4.2 que a condição da mínima vazão proporcionou maior tempo de corte e maior vida da ferramenta nas duas velocidades de corte ensaiadas. Para a velocidade de corte de 245 na condição mínima vazão possibilitou um maior tempo de corte do que na condição de máxima vazão de fluido de corte, onde o inserto quebrou antes do desgaste previsto. Quando se aumenta a velocidade de corte para 294 , esta diferença cai. Isto é devido ao aumento da energia que é imputada ao processo com o aumento da velocidade de corte. A temperatura na região de corte é maior e a queda de temperatura na ferramenta quando ela não está cortando é maior, reduzindo a vida da ferramenta e o tempo de usinagem, devido à capacidade do fluido de corte de retirar calor da região de corte.
Com relação aos ensaios sem fluido de corte, a Figura 4.3 apresenta a foto do desgaste de flanco ( ) do inserto aproximadamente uniforme na aresta de corte. A geração de calor durante a usinagem sem fluido reduz a resistência mecânica do volume de material na formação do cavaco, aumentando sua ductilidade de tal maneira que a adesão do cavaco na aresta de corte desgastada fica facilitada. Assim que a aresta de corte sai da peça em uma revolução, ela entra em contato com o ar, que possui uma capacidade de refrigeração muito menor que o fluido. Assim, a temperatura do material aderido na ferramenta não diminui muito, mantendo sua resistência mecânica baixa. Na interação entre aresta de corte e peça na próxima revolução, o material aderido na aresta de corte encontra o material da peça com baixa resistência devido à alta temperatura, facilitando a formação do cavaco. Neste caso, observou-se que o desgaste de flanco foi mais homogêneo do que quando o fluido de corte foi
usado e, na maioria dos casos, a área do raio de ponta apresentou um desgaste minimizado pelo material aderido. O súbito crescimento do desgaste de flanco ao fim da vida da ferramenta deve-se à remoção da cobertura e exposição do substrato, e por consequência tem- se a fragilização da aresta de corte.
Figura 4.3 – Desgaste de flanco máximo do inserto ( ).
As Figuras 4.4 e 4.5 ilustram o comportamento do desgaste de flanco máximo em função do tempo de corte para as três condições de refrigeração para as velocidade de corte e , avanço por dente e profundidade de usinagem
.
Figura 4.5 – Desgaste de flanco em função do tempo de corte.
Para as três condições ensaiadas é possível observar que as curvas de comportamento do desgaste apresentam uma tendência semelhante, para os tempos de corte diferentes. Com aplicação de fluido na máxima vazão os desgastes foram próximos ou maiores que na condição a seco. Os desgastes desenvolvidos na condição de máxima vazão estão associados ao maior choque térmico gerado no corte interrompido. Já na usinagem sem fluido de corte, pode-se verificar através da inclinação da curva, um comportamento uniforme do desgaste com valores crescentes ao longo do tempo de corte. Com relação à usinagem com mínima vazão de fluido, os valores dos desgastes permanecem constantes por alguns instantes de tempo para depois aumentar no decorrer dos ensaios.
Quando o fluido é aplicado com a mínima vazão, a fina película de fluido lubrifica a superfície da peça e da ferramenta durante o tempo em que aresta de corte gira fora da peça. Esta pequena quantidade de fluido é suficiente para atuar efetivamente como lubrificante, reduzindo o atrito e o calor gerado no processo de fresamento, diminuindo o desgaste e aumentando a vida da ferramenta.
Analisando a influência da profundidade de usinagem ( ), a diferença entre o corte sem fluido e o corte com máxima vazão fluido é muito pronunciada. Isto se deve ao fato de que na condição com se tem maior volume de cavaco removido na unidade de tempo. Com isso, eleva-se o gradiente de temperatura na ferramenta em cada volta quando se utiliza fluido e, assim, maior o choque térmico e menor a vida da ferramenta. O aumento da velocidade de corte acima de 300 m/min não teve grande influência na vida da ferramenta,
amenizada pela redução do avanço ( ) por dente de 0,12 para 0,10 e pela profundidade de usinagem de 3 para 1 .
As Figuras 4.6 e 4.7 ilustram o comportamento da rugosidade média em função do tempo de corte para as três condições de refrigeração com os seguintes dados de corte:
e , e .
Figura 4.6 – Registro da rugosidade em função do tempo de corte.
Figura 4.7 – Registro da rugosidade em função do tempo de corte.
As Figuras 4.8 e 4.9 ilustram o comportamento do parâmetro de rugosidade média em função do tempo de corte para as três condições de refrigeração com os seguintes dados de corte e , avanço por dente e profundidade de usinagem .
Figura 4.8 – Registro da rugosidade em função do tempo de corte.
Figura 4.9 – Registro da rugosidade em função do tempo de corte.
Pode-se observar nas Figuras 4.6 a 4.9, que a rugosidade média ( ) medida durante os ensaios varia de forma aleatória, alternando entre 0,2 e 0,5 e demonstrando não ter correlação com o desgaste de flanco crescente ao longo do tempo de corte. Isto ocorreu porque a aresta secundária de corte é que está em contato com a superfície da peça usinada. Como sua função é de apenas “alisar” a superfície sendo formada, esta aresta tem um desgaste muito reduzido. Deste modo, o fato do desgaste de flanco crescer de forma rápida e mudar a geometria da aresta principal de corte, este não tem efeito sobre a rugosidade.
Nas Figuras 4.6 e 4.7 observou-se na condição sem fluido de corte, o comportamento menos aleatório da rugosidade em função do desgaste mais uniforme da ferramenta nesta condição. Em todas as condições de corte, a condiç
ão com máxima vazão apresentou grande dispersão da rugosidade ao longo do tempo de corte. Justifica-se este fato pelo maior desgaste da ferramenta ( ) nesta condição de lubri- refrigeração, pois o uso intenso de fluido eleva o gradiente de temperatura na ferramenta, gerando micro-trincas de origem térmica, que acelera o seu desgaste.
Nas Figuras 4.8 e 4.9 mostram que na condição de mínima vazão houve uma redução dos valores de rugosidade , tanto na média como na sua dispersão. Isto se deve ao melhor comportamento da ferramenta nesta condição. Nestes ensaios utilizou-se maiores velocidade de corte e menor avanço por dente, que contribuíram com os resultados do acabamento da peça. No geral os valores de rugosidade obtidos foram bastante positivos ficando na faixa entre 0,2 e 0,5 μm.