O documento discute ferramentas de corte e lubrificação para produção e transformação de compósitos. Aborda classificação de fresas, definição de maquinação, formação de limalhas, operações como torneamento e fresagem, materiais de ferramentas e identificação de classes de materiais a serem maquinados, finalizando com refrigeração e lubrificação.

1. Produção e Transformação de Compósitos 005
UFCD 13
Ferramentas de Corte e
Lubrificação
Formador: Pedro Rodrigues
Formandos: André Quendera
Edmilson Freire

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Índice
Introdução.................................................................................................................................... 3
Ferramentas de corte e lubrificação........................................................................................ 4
Classificação das fresas............................................................................................................ 4
Definição de maquinação:......................................................................................................... 5
Formação de limalhas ............................................................................................................... 5
Operações de maquinação....................................................................................................... 6
Torneamento............................................................................................................................... 7
Conceito de desbaste e acabamento...................................................................................... 8
Materiais das ferramentas......................................................................................................... 8
Identificar as classes dos materiais a serem maquinados................................................. 10
Refrigeração e Lubrificação.................................................................................................... 10
Conclusão.................................................................................................................................. 12

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Introdução
A propriedade dos materiais de se deixarem trabalhar com
ferramentas de corte denomina-se maquinagem.
A maquinagem é um processo de fabricação mecânica onde a peça
acabada é obtida através do desbaste de uma peça bruta e
consequente produção de limalha, através de ferramentas
adequadas, a peça acabada passa a ter uma precisão dimensional
e um acabamento superficial que não podem ser obtidos por
nenhum outro método de fabricação. É por este motivo que a
maioria das peças, mesmo quando obtidas através de outros
processos, recebe o seu formato final através de maquinagem.
É possível executar-se o desbaste da peça através de trabalho
manual (limar, serrar, etc.) ou por meio de trabalho mecânico
executado através de máquinas que usam ferramentas apropriadas
para a execução de cada etapa do processo de fabricação de uma
peça.

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Ferramentas de corte e lubrificação
Fresadoras:
São máquinas de movimento contínuo, usadas para a
maquinagem de materiais. A operação da fresagem ocorre de
movimentos simultâneos da ferramenta e da peça. A ferramenta de
trabalho da fresadora é classificada de fios múltiplos. As
combinações de fresas de diferentes formas, dão à máquina
características especiais e contudo vantagens sobre outras
máquinas-ferramentas. Uma das características principais da
fresadora é a de realização de uma grande variedade de trabalhos
tridimensionais. O corte pode ser feito em superfícies situadas em
planos paralelos, perpendiculares, ou formando ângulos diversos:
construir ranhuras circulares, elípticas, fresagem em formas
esféricas, côncavas e convexas, com rapidez e precisão.
Desde que surgiram (no ano de 1918) até hoje, tem
apresentado uma evolução construtiva notável que abrange uma
faixa muito ampla de operações. As fresadoras, para alcançar o
maior rendimento, devem ter uma arquitetura que as torne sólidas.
CLASSIFICAÇÃO DAS FRESAS
Fresas de coluna:
 Horizontal; a fresa simples horizontal é a máquina típica
para aplainar superfícies e efetuar rebaixos retilíneos. A
peça é presa num divisor ou numa morsa, podendo se
deslocar em qualquer eixo horizontal (x, y).
 Manual; são as de tipo pequeno, dispondo somente de
avanços manuais que permitem “sentir” a ação da
ferramenta sobre a obra. São máquinas usadas para
obras leves, onde o tempo de corte é pequeno e porque
o avanço manual é mais ligeiro.
 Universal; são as máquinas mais versáteis, chamadas
assim porque permitem que sejam efetuados diversos
tipos de trabalhos diferentes. Essa versatilidade deve-se

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a seus acessórios especiais. A peça pode ser deslocada
em qualquer eixo, x, y e z, este poder de mobilidade
confere à peça qualquer formato que se desejar.
Definição de maquinação:
Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a
remoção de material sob a forma de Limalha ou cavaco e onde é
conferida a peça particularidades como: forma, dimensões,
acabamento ou a combinação das três através da remoção de
material.
Formação de limalhas
Na formação de limalha podemos descrever que existe (m) 3 fases
ou mais:
1. Uma pequena porção do material (ainda solidária à peça) é
pressionada (deformações elásticas e plásticas) contra a
superfície de saída da ferramenta.
2. Esta deformação plástica aumenta progressivamente, até que
as tensões de cisalhamento se tornem suficientemente
grande, de modo a se iniciar um deslizamento entre a porção
de material pressionada e a peça.
3. Continuando a penetração da ferramenta, haverá uma rutura
(cisalhamento) parcial ou completa da camada (limalha).
4. Prosseguindo-se, devido ao movimento relativo entre a
ferramenta e a peça, inicia-se um deslizamento da camada do
material deformada e cisalhada (limalha) sobre a superfície de
saída da ferramenta. Enquanto isso, nova porção do material
está se formando e cisalhando, e assim repete-se o
fenômeno.

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Operações de maquinação
Furação
Furação é um processo que consiste em abrir, alargar ou acabar
furos em peças. Os furos podem ser produzidos em dimensões que
variam desde poucos milímetros até vários centímetros de diâmetro.
Por isso utiliza-se vários tipos de brocas. Selecionar a dimensão
correta da broca porque disso pode depender a qualidade do
produto final.
Roscagem (macho)
Roscagem é o processo que permite definir um encaixe perfeito dos
dois materiais através de um movimento helicoidal. Nesse processo
temos que controlar a entrada suave do macho no furo, pois um
avanço desigual poderá causar um alargamento da rosca. Para um
bom processo de Roscagem é preciso adotar uma algumas
metodologia:
 Pontear o furo com broca de ponto;
 Lubrificar o macho antes de iniciar a Roscagem
 O jogo de machos de rosca manual é constituído pelo do
desbaste, pré-acabamento e acabamento.
 A Roscagem automática tem sido fortemente implementada
nos últimos tempos por razões de economia de tempo de
execução.
Mandrilamento (mandris)
Mandrilamento é um processo mecânico de maquinação de
superfícies de peças, com o auxílio de uma ou mais ferramentas de
corte. Pelo Mandrilamento pode-se conseguir superfícies cilíndricas
ou cônicas, internas, em espaços normalmente difíceis de serem
atingidos, com eixos perfeitamente paralelos entre si. Aumenta e
melhora a qualidade de um furo existente.

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Fresagem
A fresagem consiste na remoção de metal da superfície de uma
peça para que esta tenha forma e acabamentos desejados.
Facejamento
Na fresagem, o desbaste da peça é feita pela combinação de dois
movimentos simultâneos, o movimento de rotação da ferramenta
(fresa) e o movimento da mesa da máquina (onde é fixada a peça a
ser maquinada). O movimento consiste em obter superfícies planas,
em posição horizontal e vertical. A este processo denominamos
facejamento.
Ranhuramento
Para realizar esta operação, primeiro deve-se abrir o canal da
ranhura com uma fresa de topo, para depois utilizar a fresa de haste
para ranhura e executar a forma. As fresas utilizadas são as com
haste cilíndrica, construídas especialmente para abrir ranhuras em
T.
Rebaixamento
Processo mecânico de maquinação destinado à obtenção de uma
forma específica na extremidade de um furo. Para isso, a
ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam
segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de
rotação da ferramenta.
Facejamento
Facejamento é a maquinação do topo de uma peça, corrigindo as
imperfeições em seus extremos, deixadas pelo corte anterior. É
uma operação preparatória, sempre aplicada antes de iniciar o
torneamento ou furação. Tem também como objetivo, criar uma
face de referência na peça para o controlo das medidas nos
Comprimentos.
Torneamento
Processo mecânico de maquinagem destinado a obtenção de
superfícies de precisão com auxílio de uma ou mais ferramentas
monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal

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de rotação da máquina e a ferramenta desloca-se simultaneamente
seguindo uma trajetória do referido eixo.
Conceito de desbaste e acabamento
Processo de torneamento contempla quase sempre duas etapas:
1. A primeira é o Desbaste: onde o objetivo é a retirada da maior
quantidade de material o que vai deixar a peça com uma
camada rugosa.
2. A segunda etapa é o Acabamento: onde a quantidade de
material a ser removido é pequena causa uma baixa
rugosidade superficial consequentemente um bom
acabamento.
Materiais das ferramentas
HSS(High Speed Steal)
Apresentado publicamente por um senhor chamado Taylor em 1900
na Exposição Mundial de Paris. Fabricado com elementos de Liga:
(tungstênio, cromo e vanádio) como elementos básicos de liga e
pequena quantidade de manganês para evitar fragilidade. Em 1942
devido a escassez de tungstênio provocada pela guerra, este foi
substituído pelo molibdênio.
O aço rápido continua a ser útil na fabricação de várias ferramentas
de corte: brocas, fresas, serras, discos para cortar engrenagens,etc.
apresentam algumas vantagens tais como:
 RESISTENCIA A TEMPERATURA - Os aços-rápidos
resistem a temperaturas entre 520 a 600 C.
 REVESTIMENTOS - o aço rápido também pode receber
camadas de revestimento, sendo os mais usados: TiN, TiCN e
TiAlN.
 TENACIDADE – possui elevada tenacidade.
Carbonetos sintetizados
É um metal duro que tem na sua composição 81% de tungstênio,
6% de carbono e 13% de cobalto. Sendo conhecido pela sua
elevada dureza, elevada resistência à compressão, e é resistente
ao desgaste.

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Cermet
É um metal duro à base TiC (Carbonetos de Titânio). São formados
por agregados cerâmicos numa matriz metálica.
Possuem grande dureza, baixa tendência à difusão e à adesão,
assim como resistência a quente. Em razão da sua grande
resistência de gume, da grande resistência ao desgaste e da baixa
tendência à aderência, os cermetes são apropriados para
acabamento de materiais ou desbaste ligeiro de aços.
Cerâmicas
A ferramenta de cerâmicas de corte divide-se em dois grupos
básicos: ferramentas oxidam são à base de óxido de alumínio e
ferramentas não-oxidas. São à base de nitretos de Silício.
Vulgarmente os materiais usados são o óxido de Alumínio, alumina
branca, prensada a frio e uma mistura de óxido de Alumínio com
carboneto de Titânio (TiC) – alumina preta, prensada a quente.
Podem ser reforçados com whiskers de fibra de vidro. Algumas das
propriedades favoráveis da cerâmica de corte são:
Resistência a compressão, alta estabilidade química e alta
temperatura de fusão, porém pouco tenazes devido a teores de
ligantes menos elevados e materiais cerâmicos mais elevados
Diamantes policristalinos
Diamante policristalinos (PCD) Carbonado é a denominação de um
diamante policristalino opaco e de cor escura. A classificação das
ferramentas de diamante dá-se entre diamantes naturais e
sintéticos, podendo ainda ser mono ou policristalinos. Os diamantes
policristalinos sintéticos são passíveis de ser obtidos por
sinterização a altas pressões e podendo ser mais duros e tenazes
em relação aos comuns. Possui Elevadíssima dureza e extrema
resistência ao desgaste. Sendo muito usado em ferramentas que
proporcionam ao usuário final obter níveis inigualáveis de
produtividade e qualidade da peça.
Produzido a partir de partículas de diamantes sintetizados com um
ligante metálico, o diamante é o mais duro e, portanto, o mais
resistente à abrasão de todos os materiais.

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Identificar as classes dos materiais a serem maquinados:
Classificação dos materiais para Maquinação geral
Adequados à maquinagem de metais e ligas ferrosas que
apresentam aparas longas e dúcteis (apara contínua plástica)
Aços, aços fundidos, ferros maleáveis de cavacos longos.
Grupo de transição, adequa-se à maquinagem de metais e
ligas ferrosas que apresentam aparas longas ou curtas Aços
inoxidáveis austeníticos, martensíticos e ferríticos, aços fundidos,
aços-manganês, ligas de ferros fundidos, ferros maleáveis, aços de
corte livre.
Adequados à maquinagem de metais e ligas ferrosas que
apresentam aparas fragmentadas e materiais não metálicos. Ferros
fundidos, ferros fundidos coquilhados, ferros maleáveis de cavacos
curtos.
Metais não-ferrosos.
Super ligas e ligas resistentes ao calor.
Materiais endurecidos.
Refrigeração e Lubrificação
A maquinagem de materiais por processos que envolvam o
arranque de limalha está associada a fenómenos de geração de
calor.
O calor gerado é evacuado maioritariamente pela apara. Como a
superfície de contacto da ferramenta com a apara é reduzida, atinge
temperaturas bastante elevadas que poderão reduzir
significativamente a sua vida útil.

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Na peça a maquinar, as temperaturas desenvolvidas no corte
podem causar alterações da camada superficial do material,
modificando as condições de corte, podendo haver necessidade de
um tratamento térmico de normalização de tensões das peças
maquinadas. A evolução da geometria e materiais das ferramentas
e a utilização dos fluidos de corte vieram atenuar este problema. Os
fluidos de corte apresentam as seguintes funções principais,
segundo: Lubrificar as zonas em que há atrito; Refrigerar a peça e a
ferramenta; Remover a apara da zona de corte. A função
lubrificante é de extrema importância, ao reduzir-se o coeficiente de
atrito entre a apara e a ferramenta reduz-se também a geração de
calor. A função de refrigeração do fluido de corte consiste na
remoção de calor da ferramenta de corte e da peça. A vida útil da
ferramenta está relacionada com a conservação da sua dureza a
quente. O aumento da temperatura favorece o fenómeno de difusão
entre o material da peça e da ferramenta. Relativamente à peça,
podem ocorrer deformações provocadas por aquecimentos
localizados que resultam numa precisão dimensional reduzida A
função de refrigeração afigura-se assim de grande importância no
processo de corte. Tradicionalmente, os fluidos de corte podem ser
enquadrados em três categorias principais Óleos de corte puros;
Emulsões; Fluidos gasosos. Os óleos de corte puros são
habitualmente de origem mineral.
Quando adicionados aditivos adequados assumem a designação de
óleos de corte de extrema pressão (EP). As emulsões são
constituídas por óleo misturado em água. Esta possui boas
propriedades refrigerantes mas deve ser devidamente tratada para
não provocar a corrosão dos componentes metálicos da máquina.
Os óleos usados nas emulsões podem ser de base mineral, mas os
sintéticos são os mais utilizados. Os fluidos gasosos usados na
maquinagem apresentam sobretudo propriedades refrigerantes. Os
mais utilizados são sobretudo o ar e o dióxido de carbono.

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Conclusão
Através desta breve pesquisa sobre ferramentas de corte é
notável que existe um número abrangente de recursos para
efetuar diversos tipos e tamanhos de cortes em uma
determinada maquinagem.