SUMRIO

1. Objetivo.........................................................................................................................052. Introduo......................................................................................................................052.1. A afiao...........................................................................................................052.2. Ferramentas de corte..........................................................................................062.3. Operao de afiamento.....................................................................................082.4. Especificao do rebolo....................................................................................102.5. Espcies de afiao...........................................................................................10 2.6. Desgastes do gume de corte.............................................................................112.6.1. Desgaste do gume de corte metal duro..................................................112.6.2. Lascas e fraturas no gume de corte........................................................112.6.3. Quebra do corpo da lmina de serra......................................................122.6.4. Desgaste do gume de corte metal duro diamantado..............................12 3. Equipamentos................................................................................................................13 4. Procedimento experimental...........................................................................................13 5. Questes........................................................................................................................14 6. Concluso......................................................................................................................17 7. Bibliografia....................................................................................................................17

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Exemplos de cunhas em ferramentas......................................................................06

Figura 2: Variao do ngulo da cunha, em funo da dureza do material.............................06

Figura 3: Disposio do ngulo de sada e de ataque..............................................................07

Figura 4: ngulo de sada Positivo..........................................................................................07

Figura 5: ngulo de sada Nulo...............................................................................................08

Figura 6: ngulo de sada Negativo........................................................................................08

Figura 7: Afiao Manual........................................................................................................09

Figura 8: Superfcies da fresa..................................................................................................09

Figura 9: Superfcies da fresa..................................................................................................10

Figura 10: Desgaste do Gume de Corte de Metal Duro...........................................................11

Figura 11: Fratura no Gume de Corte......................................................................................12

Figura 12: Quebra do Corpo de Lmina de Serra....................................................................12

Figura 13: Desgaste do Gume de Corte Diamantado..............................................................13

1. OBJETIVOVisualizar o funcionamento de uma afiadora de ferramentas, juntamente com o aprendizado do processo de afiao, sua necessidade, tambm a verificao dos ngulos de cunha, folga e de sada e a verificao do tipo de ferramenta utilizada nesse processo.

2. INTRODUO2.1 A AFIAOAfiao a operao de dar forma e perfilar arestas de ferramentas novas (ltima fase do processo de fabricao) e de restaurar o corte ou o perfil de ferramentas desgastadas pelo uso. A afiao das ferramentas feita somente nas superfcies que determinam os ngulos de ataque, de cunha e sada:

- ngulo de incidncia; - ngulo de cunha; - ngulo de sada.

A afiao das ferramentas monocortantes (torno, plaina) pode ser feita manualmente ou em mquinas. Quando manual, o resultado depende da habilidade do operador. As ferramentas policortantes so afiadas em mquinas especiais, sendo impossvel afi-las manualmente.

Ferramentas de corte monocortantes: uma aresta de corte (ferramentas de torno e de plaina).Ferramentas de corte policortantes: vrias arestas de corte (fresas, brocas e serras).

Nessas mquinas possvel afiar todo tipo de fresas: cilndricas, angulares, com dentes postios, etc. A afiao necessria para que a broca mantenha um bom poder de corte do material e para que suas arestas ou fios cortantes fiquem simtricos em relao ao eixo da broca. s vezes, necessrio afiar ferramentas de corte com trs tipos de operaes: desbaste, semi-acabamento e acabamento, utilizando-se rebolos diferentes em cada operao.

2.2 FERRAMENTAS DE CORTEA geometria da ferramenta de corte exerce influncia, juntamente com outros fatores, usinagem dos metais. necessrio, portanto, definir a ferramenta atravs dos ngulos da cunha para cortar o material.

Figura 1 - Exemplos de cunhas em ferramentas.Observe que a caracterstica mais importante da cunha o seu ngulo de cunha ou ngulo de gume (c). Quanto menor ele for, mais facilidade a cunha ter para cortar. Assim, uma cunha mais aguda facilita a penetrao da aresta cortante no material, e produz cavacos pequenos, o que bom para o acabamento da superfcie.

Figura 2 - Variao do ngulo da cunha, em funo da dureza do material.

Por outro lado, uma ferramenta com um ngulo muito agudo ter a resistncia de sua aresta cortante diminuda. Isso pode danific-la por causa da presso feita para executar o corte.

que qualquer material oferece certa resistncia ser tanto maior quanto maiores forem a dureza e a tenacidade do material a ser cortado. Por isso, quando se constri e se usa uma ferramenta de corte, deve-se considerar a resistncia que o material oferecer ao corte.Por exemplo: a cunha de um formo pode ser bastante aguda porque a madeira oferece pouca resistncia ao corte. Isso significa que a cunha da ferramenta deve ter um ngulo capaz de vencer a resistncia do material a ser cortado, sem que sua aresta cortante seja prejudicada.

Porm, no basta que a cunha tenha um ngulo adequado ao material a ser cortado. Sua posio em relao superfcie que vai ser cortada tambm influencia decisivamente nas condies do corte. Por exemplo: a ferramenta de plaina representada no desenho ao lado possui uma cunha adequada para cortar o material.

Todavia, h uma grande rea de atrito entre o topo da ferramenta e a superfcie da pea. Para solucionar esse problema, necessrio criar um ngulo de folga ou ngulo de incidncia (f) que elimina a rea de atrito entre o topo da ferramenta e o material da pea. Alm do ngulo de cunha (c) e do ngulo de folga (f), existe ainda outro muito importante relacionado posio da cunha. o ngulo de sada (s) ou ngulo de ataque.

Figura 3 - Disposio do ngulo de sada e de ataque.

Do ngulo de sada depende um maior ou menor atrito da superfcie de ataque da ferramenta. A consequncia disso o maior ou o menor aquecimento da ponta da ferramenta. O ngulo de sada pode ser positivo, nulo ou negativo.

Para materiais que oferecem pouca resistncia ao corte, o ngulo de cunha (c) deve ser mais agudo e o ngulo de sada (s) deve ser maior. Para materiais mais duros a cunha deve ser mais aberta e o ngulo de sada (s) deve ser menor.

Figura 4 - ngulo de sada Positivo.

Figura 5 - ngulo de sada Nulo.

Figura 6 - ngulo de sada Negativo.

Para alguns tipos de materiais plsticos e metlicos com irregularidades na superfcie, adota-se um ngulo de sada negativo para as operaes de usinagem.

Todos esses dados sobre os ngulos representam o que chamamos de geometria de corte. Para cada operao de corte existem j calculados, os valores corretos para todos os ngulos de ferramenta a fim de se obter seu mximo rendimento. Esses dados so encontrados nos manuais de fabricantes de ferramentas.

2.3 OPERAO DE AFIAMENTONo caso que se queira apenas reavivar arestas cortantes de uma ferramenta. Nesse caso, pode-se fazer apenas uma afiao manual utilizando esmeril ou uma pedra abrasiva. Se for preciso afiar fresas por meio de rebolo:

Para essa operao, preciso levar em conta que cada dente da fresa limitado por duas superfcies ativas: uma de sada e uma de incidncia. O dente da fresa deve se manter numa mesma posio em relao ao rebolo. Durante a afiao, a mesa acionada pelo operador com movimentos rpidos de vaivm. A fresa deve ser mantida constantemente apoiada na guia da mquina afiadora.

Figura 7 - Afiao ManualPara afiar fresas por meio de rebolo. preciso levar em conta que cada dente da fresa limitado por duas superfcies ativas: uma de sada e uma de incidncia. O dente da fresa deve se manter numa mesma posio em relao ao rebolo.

Durante a afiao, a mesa acionada pelo operador com movimentos rpidos de vaivm. A fresa deve ser mantida constantemente apoiada na guia da mquina afiadora.

Figura 8 - Superfcies da fresa

Os processos de afiao variam de acordo com o tipo de dentes das fresas, ou seja: retos, helicoidais e com perfil constante.

Ferramentas de corte devem ser afiadas quando: Quando a qualidade da superfcie da pea trabalhada no mais satisfatria; Quando a extenso da marca de desgaste (VB) nas costas do gume de corte for superior a 0,2 mm; Aberturas so encontradas no gume de corte; O servio de acordo com o material constituinte da pea: ao de alta liga, stellite, metal duro ou diamante.

Figura 9 - Superfcies da fresa

2.4 ESPECIFICAO DO REBOLOPara o ao-carbono e ao rpido, utilizar o rebolo de xido de alumnio, para fazer a afiao.

Para o metal duro utilizar o rebolo de carboneto de silcio. aconselhvel o uso de rebolos de diamante para fazer afiao, a qual pode ser manual ou por meio de mquinas afiadoras.

2.5 ESPCIES DE AFIAOa) Afiao a seco: Desvantagens: pela presso ou oscilao excessiva podem aparecer trincas ou perda de dureza (destempera). Pode acontecer aquecimento exagerado.

b) Afiao com leo refrigerante: Vantagens: sem nenhum aquecimento, sem trincas ou perda de dureza da ferramenta. Desvantagem: m visibilidade da afiao; quando o leo refrigerante for insuficiente tambm causar trincas na ferramenta.

2.6 DESGASTES DO GUME DE CORTE2.6.1 DESGASTE DO GUME DE CORTE DE METAL DURODesgaste mecnico e qumico causam boleamento nos gumes de corte do dente da serra. Processando madeira mida (estado verde) o desgaste qumico aproximadamente o mesmo do desgaste mecnico. Empregando graduaes de carboneto de tungstnio (metal duro) com ligas especiais, o desgaste qumico pode ser reduzido.

Figura 10 - Desgaste do Gume de Corte de Metal Duro

2.6.2 LASCAS E FRATURAS NO GUME DE CORTEObjetos duros estranhos, como partculas minerais inseridos nas peas a serem trabalhadas, ocasionam lascas nos gumes de corte e a deteriorao da qualidade de corte, elevando as foras de cisalhamento ao mesmo tempo. As pontas formadas podem cortar, contudo, devido a razo de alimentao, o desgaste do gume e as foras de corte aumentam consideravelmente. Quando a altura do dente alta demais, pode ocasionar a obstruo do fundo do dente e a quebra do mesmo do corpo da serra.

Figura 11 - Fratura no Gume de Corte

2.6.3 QUEBRA DO CORPO DA LMINA DE SERRAO gume de corte altamente pressurizado e o corpo da lmina de serra causam vibraes, devido ao aumento da perda do fio de corte, do elevado avano do dente ou do stress desigual. Isto pode causar fissuras no fundo do dente ou fendas excntricas. Elevado e desigual stress ocorre quando o gume de corte induz ao flexionamento, lascamento ou cisalhamento do corpo da ferramenta.

Figura 12 - Quebra do Corpo de Lmina de Serra

2.6.4 DESGASTE DO GUME DE CORTE DE METAL DURO DIAMANTADODesgaste mecnico de peas de trabalho uniforme causam boleamento nos gumes de corte de dentes de serra. Alm do boleamento, pequenas lascas podem ocorrer devido a objetos estranhos presentes em determinados derivados de madeira quando so processados. Boleamento dos gumes secundrios do dente de serra pode induzir um reduzido tempo de desempenho (durao) e a deteriorao na qualidade do gume e do corte.Ao desgaste lateral superior no ngulo de sada do dente.Consequncia projeo lateral do dente inferior; perda da largura de corte; custos de retificao mais elevados.

Figura 13 - Desgaste do Gume de Corte Diamantado

3. EQUIPAMENTOS- Maquina afiadora universal;- Dispositivo para afiao de ferramentas;- Ferramentas;- Gonimetro;- Ferramenta construda em ao 1020.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTALPrimeiramente, a pea foi pintada com tinta azul para destacar o risco do ngulo medido pelo gonimetro seguindo-se a orientao do desenho provido pelo professor.Traou-se ento, inicialmente, um risco cujo ngulo era de 30. Em seguida, comeou-se a desbastar o material em um esmeril para formar a face de corte. Feito isso, traou-se novamente, com a ajuda do gonimetro, um risco de ngulo 16 para a face de sada do cavaco e outro risco de ngulo 8 para formar a aresta de quebra de cavaco. Ambas as faces foram feitas no esmeril. Por fim, deu-se um acabamento para melhorar as arestas do bits.

5. QUESTESQuesto 01: Descrever o processo de fabricao das pastilhas de metal duro (carbonetos).R: 1 Passo: Fabricao do PO p, nas propores adequadas para a classe final, transportado para a moagem. O p misturado com etanol e modo por horas at que o tamanho de gro especfico seja obtido. A mistura movida em um recipiente de coleta especial. A mistura do lote ento transportada para a secagem por spray.Aps a moagem, o lquido de moagem (etanol) deve ser separado do p. Isso feito bombeando-se a polpa para um funil para secagem por spray. O lcool evaporado e se formam pequenos aglomerados que caem para o fundo. O p misturado passado atravs de um resfriado e coletado em containers.

2 Passo: PrensagemA matriz preenchida com p de meta duro j misturado. O p prensado junto entre as punes superior e inferior. Com vrias toneladas de presso, as pastilhas so compactadas para respectiva geometria. Antes da sinterizao, as pastilhas prensadas so muito sensveis e macias com giz.

3 Passo: SinterizaoAs pastilhas so colocadas em pratos de grafite. Dependendo da classe e do tamanho das pastilhas, os pratos so preparados para o seu respectivo processo de sinterizao. A sinterizao um processo de tratamento trmico no qual fecham-se os poros, ocorrendo a cementao entre o aglomerante e os carbonetos(partculas duras), aumentando tambm a resistncia

4 Passo: RetficaRetfica completa das laterais, raios e chanfros so feitos em modernas mquinas de 5 eixos. Cada pastilha fixada automaticamente e passa pela retifica o nmero de vezes igual ao nmero de chanfros a ser retificado. As dimenses so controladas por instrumentos especiais.

5 Passo: Tratamento de ArestasO tratamento de aresta realizado em quase todas as pastilhas. Atravs dessa operao, a aresta de corte arredondada e reforada. A vida til da ferramenta depende fortemente do formato da aresta. Diferentes mtodos vem sendo usados. O tamanho da parte arredondada da aresta de aproximadamente 0.02 - 0.08 mm (0.007 - 0.003 polegadas).

6 Passo: CoberturaTanto a cobertura nica quanto a multicamada so feitas atravs de processo qumico com uma temperatura de aproximadamente 1000 C. Para ambos os tipos de cobertura vrias substncias, que reagem quimicamente umas com as outras para formar outros componentes, so injetadas dentro de um forno. As pastilhas a receberem a cobertura so colocadas dentro desse forno. Durante todo o ciclo de cobertura h uma subpresso no forno.

Questo 02: Fazer esquema da ferramenta mostrando os ngulos obtidos.R:

Questo 03: Como seria a montagem para afiao de uma fresa de disco? Quais os equipamentos necessrios? Fazer esquemas (croqui).R: Primeiramente, necessria uma afiadora de mesa. Afia-se ento ngulo de ataque do disco (ngulo de sida) superior. Feito isso, gira-se a mesa na qual a afiadora est montada, e ento corta-se o material seguindo-se os dois ngulos de sada lateral da fresa do disco.

Questo 04: Quais os componentes principais das ferramentas de ao rpido e de carbonetos (metal duro)?R: Ao Rpido: Quando um ao ferramenta contm uma combinao com mais de 7% tungstnio, molibdnio e vandio, com mais de 0.60% carbono, ele chamado de Ao Rpido. A ferramenta resistente ao calor e ao desgaste.Metal duro: Metal duro o nome dado a uma liga decarboneto de Tungstnio. O produto obtido pelaprensageme de uma mistura demateriais de menor ponto defuso, chamados ligantes (Cobalto, Nquel,Titnio,Cromo).

Questo 05: Como so fabricadas as ferramentas de metal duro?R: O metal duro obtido por processo de sinterizao. Ele permite a fabricao das ferramentas adequadas a trabalhos em alta velocidade, uma vez que resiste a temperaturas de at 900C. Para se fabricar uma ferramenta de metal duro, devemos misturar carboneto de tungstnio com cobalto para chegar ao p que classificado como matria-prima. A mistura granulada ento deve ser colocada num molde cncavo e prensada. Depois, o compacto prensado colocado num forno de sinterizao e aquecido a uma temperatura alta, resultando no metal duro. O resultado um material de dureza elevada, entre 75 e 90 HR, dependendo do teor de aglomerante e do tamanho de gro do carboneto.

6. CONCLUSOCom o processo de afiao possvel aprender a funo e a importncia da geometria da ferramenta e assim, tambm, aprender como diminuir o custo industrial, por exemplo, na compra de ferramentas novas, e tambm como melhorar o acabamento da pea s mexendo na ferramenta cortante.Conclui-se que a afiao um processo mecnico de usinagem por abraso, no qual dado o acabamento das superfcies da cunha cortante da ferramenta, com o fim de habilit-la desempenhar sua funo novamente.

7. BIBLIOGRAFIA

Afiao - Disponvel em: . Acesso em 08/09/2013.

Afiao de Ferramentas - Disponvel em: . Acesso em 16/09/2013.

Tipos de Aos - Disponvel em: . Acesso em 16/09/2013.

Fabricao de Pastilhas de Metal Duro Disponvel em: http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/4815-como-fabricar-pastilhas-de-metal-duro#.UjdSz9KkqYs>. Acesso em 13/09/2013.15