TECNOLOGIA DE
CONTROLE NUMÉRICO
FUNDAMENTOS DA
USINAGEM: FORMAÇÃO
DE CAVACOS, TIPOS E
FORMAS DE CAVACOS
Peça Torneada
Operações de
Torneamento
Operações de
Torneamento
Operações de
Torneamento
Operações de
Aplainamento
Operações de
Furação
Operações de
Furação
Operações de
Furação
Operações de
Furação
Operações de
Furação
Operações de
Furação
Operações de
Alargamento
Operações de
Rebaixamento
Operações de
Mandrilamento
Peça Fresada
Operações de
Fresamento
Operações de
Fresamento
Operações de
Serramento
Operações de
Roscamento
Operações de
Roscamento
Outras
Operações
Operação de
Retificação
Operação de
Retificação
Operação de
Retificação
Outras
Operações
Operação de
torneamento
Operação de
torneamento
Operação de
torneamento
Operação de
faceamento
Operação de
abertura de
canal
Formação do
Cavaco:
Fatores que
influenciam
• Corte ortogonal e corte oblíquo.
• Parâmetros do corte ortogonal
Formação do
Cavaco
No início do corte  ponta da cunha da
ferramenta penetra no material da peça e, com
isso, uma pequena porção do material (ainda
solidária à peça) é recalcada (resultante de
deformações elásticas e plásticas) contra a
superfície de saída da ferramenta.
Formação do
Cavaco
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.
Formação do
Cavaco
Continuando a penetração da ferramenta, haverá
uma ruptura (por cisalhamento) parcial ou
completa do cavaco, acompanhando o plano de
cisalhamento e dependendo da ductilidade do
material e das condições de usinagem.
Formação do
Cavaco
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, nova porção do material está se
formando e cisalhando, a qual ir também
escorregar sobre a superfície de saída da
ferramenta, repetindo o fenômeno.
• Na região de formação de cavaco a deformação plástica
pode ser dividida em 3 regiões:
•
Na peça ocorre cisalhamento (a), passando para
cavaco em (b).
•
Deformação plástica na região de cisalhamento na
usinagem de materiais frágeis  pode levar à
separação do material na região por cisalhamento.
•
Se o material tiver uma capacidade de deformação
maior  a separação só ocorre diante do gume na
região (e).
• Solicitação de tração + Pressão vertical sobre a
ferramenta em combinação com as temperaturas
elevadas  deformações na camada superficial da
superfície (c) e na superfície (d).
• No deslizamento sobre a superfície da ferramenta 
se formam superfícies que também sofrem
deformações plásticas complementares 
Encruamento
Formação do Cavaco  Fenômeno periódico
Recalque
Saída
Ruptura
Deslizamento
Para cada lamela
Um dos modelos de formação do cavaco
Cavacos gerados no acabamento e no desbaste
Dispositivos Quick-Stop
Desenvolvido para provocar a interrupção do corte durante a
formação do cavaco deixando, dessa forma, a superfície do
cavaco com sua constituição íntegra durante sua formação.
• Formação do Cavaco
• Cavaco formado na figura acima  cavaco em forma
de fita.
• Outras formas de cavaco  cavaco em lamela,
cisalhado e arrancado.
Classificação dos Cavacos
quanto ao Tipo
Cavaco Contínuo:
• Características:
• lamelas justapostas numa disposição contínua
• lado de baixo geralmente suave
• Formação do cavaco:
• fluxo contínuo do material
• elementos do cavaco não se separam em
zonas de cisalhamento
• Condições de formação:
• alta velocidade de corte
• grandes ângulos de usinagem
• Acabamento Superficial:
• Como a força de corte varia muito pouco devido
à contínua formação do cavaco  a qualidade
superficial é muita boa.
• Características:
• superfície fortemente indentada
Cavaco
Lamelar (ou de • Formação do cavaco:
• fluxo não contínuo do material
Cisalhamento):
• são levemente deformados no plano de
cisalhamento e novamente soldados
• Condições de formação:
• materiais com baixa ductilidade 
descontinuidade é causada por irregularidades no
material, vibrações, ângulo de saída pequeno,
elevada profundidade de corte, baixa velocidade
de corte.
• Acabamento Superficial:
• inferior à obtida com cavaco contínuo, devido à
variação da força de corte  força cresce com a
formação do cavaco e diminui bruscamente com
sua ruptura, gerando fortes vibrações e uma
superfície com ondulações.
Cavaco de
Ruptura:
• Características:
• - fragmentos arrancados de peças usinadas
• Formação do cavaco:
• fluxo não contínuo do material
• completa desintegração do cavaco
• Condições de formação:
• materiais com baixa ductilidade (frágeis)
• condições desfavoráveis de usinagem (ângulo de
saída com valores muito baixos, nulos ou
negativos)
• Acabamento Superficial:
• o cavaco rompe em forma de concha gerando
uma superfície com qualidade superficial inferior
Classificação dos Cavacos
quanto à Forma
(a) Cavaco em fita
(b) Cavaco helicoidal
(c) Cavaco espiral
(d) Cavaco em lascas ou pedaços
Inconveniências do cavaco
contínuo (em fita)
• Pode ocasionar acidentes, visto que eles se enrolam em
torno da peça, da ferramenta ou dos componentes da
máquina;
• Possíveis danos à ferramenta e à peça;
• Dificulta a refrigeração direcionada, desperdiçando o
fluido de corte;
• Dificulta o transporte e manuseio, devido ao grande
volume que ele ocupa;
• Prejudica o corte, podendo afetar o acabamento, as
forças de corte e a vida útil das ferramentas.
Inconveniências do cavaco
contínuo (em fita)
Diversas formas de cavaco
Classificação dos cavacos
quanto à forma e utilização
Classificação dos cavacos
quanto à forma e utilização
- Influência do f e do ap na forma
dos cavacos
- Influência do f e do ap na forma
dos cavacos
- Influência do ângulo de saída na forma
dos cavacos
- Influência da profundidade de corte e do
ângulo de posição na forma dos cavacos
- Diferentes quebras de cavacos
- Usinagem de materiais frágeis com
ângulo  positivo segudo Astakhov
- Usinagem de materiais frágeis com
ângulo  negativo segudo Astakhov
- Vídeos:
• Video 1
• Video 2
• Video 3
- Quebra-cavacos
• Apesar das condições de corte poderem ser
escolhidas para evitar ou pelo menos reduzir a
tendência de formação de cavacos longos em fita
(contínuo ou cisalhado), até o momento, o método
mais efetivo e popular para produzir cavacos curtos é
o uso de dispositivos que promovem a quebra
mecânica deles, que são os quebra-cavacos.
- Tipos de Quebra-cavacos
(a) Quebra-cavaco fixado mecanicamente;
(b) Quebra-cavaco usinado diretamente na ferramenta;
(c) Quebra-cavaco em pastilha sinterizada.
- Quebra-cavacos
- Diferentes geometrias de Quebracavacos
- Diferentes Quebra-cavacos postiços
- Vantagem do uso de Quebra-cavacos
•
Redução de transferência de calor para a ferramenta
por reduzir o contato entre o cavaco e ferramenta;
•
Maior facilidade de remoção dos cavacos;
•
Menor riscos de acidentes para o operador;
•
Obstrução menor ao direcionamento do fluido de
corte sobre o gume de corte da ferramenta.
- Vídeos sobre quebra-cavacos:
• Video 1
• Video 2
• Gume Postiço
• Gume Postiço
• Gume postiço  massa mais ou menos estacionária de metal,
soldada na face da ferramenta (superfície de saída).
• Formado devido a um forte atrito entre o cavaco e a ferramenta 
produz o arrancamento de pequenas partículas de material da
ferramenta.
• Gume Postiço
• Gume postiço eventualmente quebra e é levado pelo cavaco e/ou
deposita-se aleatoriamente na superfície da peça
• Gume postiço aumenta artificialmente o raio de quina da ferramenta
• Produz um péssimo acabamento da superfície da peça usinada
• Apesar de ser geralmente indesejado, um fino e estável gume postiço
pode reduzir o desgaste e proteger a face da ferramenta
• Para reduzir a probabilidade do gume postiço:
•
•
•
•
•
Reduzir a profundidade de corte;
Aumentar a velocidade de corte;
Aumentar o ângulo de saída;
Usar uma ferramenta afiada;
Usar um fluido de corte eficaz.
• Fator de Recalque
• Fator de Recalque
Fator de recalque = comprimento de corte /
comprimento do cavaco
• Fator de Recalque
onde:
m = peso do cavaco (g);
f = avanço (mm);
ap = profundidade de corte [mm];
ρ = peso específico do material [g/mm3];
l = comprimento do cavaco [mm].
• Fator de Recalque
Grande importância na teoria da usinagem  orienta sobre
fatores de usinabilidade como:
• pressão específica do cavaco sobre a ferramenta;
• volume de cavaco produzido por unidade de potência;
• temperatura;
• quanto o cavaco se deformou.
Exemplo:
• Torneamento de cobre com ferramenta de MD condições:
Vc= 69 m/min, f=0,06 mm/rot, ap=1,6 mm, γ=4,5°, h= 7;
• Sob as mesmas condições de usinagem, mas com
ferramenta de diamante h = 1,8;