Results of the OLS analysis

Uma grande contribuição dos ensaios de usinabilidade é a possibilidade de geração de bancos de dados, relacionando materiais, ferramentas e os procesos de usinagem utilizados (BARBOSA; COSTA; MACHADO, 2007). Para maior confiabilidade destes bancos de dados, devem-se utilizar critérios e procedimentos padronizados para que seja possível a transferências e utilização dos dados gerados sem restrições. Para tanto, Ferraresi (1970) cita que muitos ensaios têm sido realizados para avaliar o comportamento da combinação peça-ferramenta perante características como: desgaste da ferramenta, força de usinagem, acabamento da peça, temperatura de corte, etc. Sendo assim, estes ensaios podem ser agrupados em critérios básicos e específicos.

1. Critérios básicos baseados:

 na vida da ferramenta;

 na força de usinagem;

 na produtividade. 2. Critérios específicos baseados:

 na análise dimensional;

 na temperatura de corte;

 nas características do cavaco;

 na energia fornecida pelo pêndulo.

Paulo (2008) complementa que devido ao fato de a usinabilidade ser um parâmetro relativo, qualquer pesquisador pode propor um ensaio visando comparar este índice entre dois ou mais materiais, ou um único material, porém em diferentes condições de usinagem. Os ensaios de usinabilidade não são apenas importantes para comparar a usinabilidade em diversos materiais. Eles possibilitam a definição de condições de usinagem que resultarão em ganho de produtividade e redução de custos (CAMARGO, 2008).

Diniz, Marcondes e Coppini (2000) relatam que o método mais empregado é o de longa duração, no qual os materiais em análise são usinados em diferentes velocidades de corte até o fim da vida da ferramenta, ou até atingir um valor de desgaste pré-determinado, podendo ser um desgaste de flanco ou de cratera. Isto permite obter a velocidade de corte para uma dada vida da ferramenta, e assim, pode-se determinar o índice de usinabilidade (I.U.) utilizando a seguinte relação apresentada na Equação 2.2,

o) (mat.padrã c ado) (mat.ensai c

v

v

I.U. 

na qual vc(mat.ensaiado) é a velocidade atingida pelo material ensaiado e vc(mat.padrão) é a velocidade de corte atingida pelo material considerado como padrão. Quando I.U. é maior que 1, significa dizer que o material testado possui uma maior usinabilidade em relação ao material padrão.

Por meio de pesquisas realizadas em universidades e centros de pesquisas da Europa, ficou constatado que o ensaio Renault-Mathon é o ensaio de curta duração mais utilizado e que oferece a melhor correlação com o ensaio de longa duração (CUNHA, 1985). Este ensaio consiste em facear um corpo em forma de disco, com uma ferramenta de barra

de aço SAE 52100 tratado termicamente e de geometria favorável ao desgaste da ponta (GONZALES et al., 1981; PARENT-SIMONIN, 1976).

Após o devido preparo do corpo de prova, nas dimensões ditadas pelo método, é feita a fixação no torno e com avanço constante (0,032 mm/rot) e rotação do torno de 1600 rpm, a ferramenta de corte se desloca do furo central do disco (corpo de prova) para a periferia a uma profundidade de corte de 1 mm, o que produz uma velocidade de corte uniformemente acelerada. A ferramenta perde rapidamente a capacidade de corte e, em um dado momento, ocorre a destruição da ponta, quando então se encerra o corte. Em conseqüência do desgaste da ponta da ferramenta, a profundidade efetiva de corte diminui, o que é medido no disco por meio de relógio comparador fixado no carro porta-ferramentas do torno (CONSALTER; GUEDES; PUREY, 1987).

Os autores explicam que o valor de referência do ensaio é o diâmetro usinado correspondente a uma diminuição de 0,20 mm na profundidade de corte (diâmetro crítico D0,2). Este parâmetro pode ser obtido pela média de 3 a 5 medidas efetuadas. Dessa forma, o índice de usinabilidade do material ensaiado, em relação a um material padrão, é o descrito pela Equação 2.3.

o) (mat.padrã 0,2 ado) (mat.ensai 0,2

D

D

I.U. 

Ainda segundo os autores, o diâmetro crítico D0,2 está associado ao avanço e à rotação. Para prevenir possíveis problemas na realização do ensaio, como por exemplo, a não obtenção de D0,2 dentro do diâmetro do disco devido ao tipo de material ou o fato da máquina não dispor dos valores de avanço e rotação especificados, pode-se usar o avanço entre 0,02 e 0,15 mm/rot mantendo-se a rotação constante. Da mesma forma e com o mesmo objetivo, pode-se variar a rotação, mantendo-se fixo o avanço.

Abrangendo este campo de ensaios de curta duração, Diniz, Marcondes e Coppini (2000) citam outros tipos de ensaios, nos quais são usadas condições mais severas de usinagem ou materiais menos resistentes para as ferramentas, ocasionando fim de vida mais rápido. Porém, nestes ensaios nem sempre se adota o critério de fim de vida da ferramenta. Em muitos casos emprega-se a força de usinagem ou a rugosidade da peça usinada como fator determinante do fim do ensaio.

Machado et al. (2009), apresentam uma classificação mais elaborada em relação aos ensaios de usinabilidade, agrupando-os da seguinte maneira:

a) Testes Ranqueadores: são testes classificatórios de curta duração que indicam a usinabilidade relativa de duas ou mais combinações de pares peça-ferramenta, para uma dada condição de corte;

b) Testes Absolutos: são testes de curta ou longa duração que indicam os méritos relativos de duas ou mais combinações de pares peça-ferramenta, para uma faixa de condições de corte.

Machado et al. (2009) afirmam que o primeiro grupo, apesar de apresentar como vantagem o pequeno tempo de ensaio, revela duas desvantagens. Primeiramente, o teste particular pode fornecer uma classificação de usinabilidade dos materiais ensaiados, mas não é possível obter a magnitude da diferença entre elas. Em segundo, não há garantias de que os resultados possam ser extrapolados para outras condições distintas daquelas adotadas nos ensaios.

Sobre o segundo grupo, os pesquisadores relatam que estes ensaios possuem uma validade estendida para uma faixa prática de valores, por exemplo, de velocidade de corte. Nesse caso, a Equação de Taylor Simples é bem representativa e renomada entre os pesquisadores em usinagem. No entanto, é possível levar em conta mudanças nas outras condições de corte e até geometria da ferramenta. Nesse caso, tem-se a Equação de Taylor Expandida, igualmente reconhecida (PAULO, 2008).