1. Selecione os parâmetros geométricos da ferramenta.
Na usinagem de aço inoxidável, a geometria da parte de corte da ferramenta deve ser considerada na escolha do ângulo de ataque e do ângulo de folga. Ao selecionar o ângulo de ataque, fatores como o perfil da aresta de corte, a presença ou ausência de chanfro e o ângulo de inclinação da lâmina (positivo ou negativo) devem ser levados em conta. Independentemente da ferramenta, um ângulo de ataque maior deve ser utilizado na usinagem de aço inoxidável. Aumentar o ângulo de ataque da ferramenta pode reduzir a resistência encontrada durante o corte e a remoção de cavacos. A seleção do ângulo de folga não é muito rigorosa, mas não deve ser muito pequeno. Se o ângulo de folga for muito pequeno, causará atrito excessivo com a superfície da peça, piorando a rugosidade da superfície usinada e acelerando o desgaste da ferramenta. Além disso, devido ao forte atrito, o efeito de endurecimento da superfície do aço inoxidável é intensificado; o ângulo de folga da ferramenta não deve ser muito grande, pois um ângulo de cunha muito grande reduz o ângulo da ferramenta, a resistência da aresta de corte diminui e o desgaste da ferramenta é acelerado. Em geral, o ângulo de alívio deve ser consideravelmente maior do que no processamento de aço carbono comum.
A escolha do ângulo de ataque: Do ponto de vista da geração e dissipação de calor durante o corte, aumentar o ângulo de ataque pode reduzir a geração de calor, evitando temperaturas de corte excessivamente altas. Por outro lado, um ângulo de ataque muito grande diminui o volume de dissipação de calor na ponta da ferramenta, elevando a temperatura de corte. Reduzir o ângulo de ataque melhora a dissipação de calor na cabeça de corte, podendo diminuir a temperatura. Contudo, um ângulo de ataque muito pequeno causa deformações significativas durante o corte, dificultando a dissipação do calor gerado. Na prática, um ângulo de ataque entre 15° e 20° é considerado o mais adequado.
Ao selecionar o ângulo de folga para usinagem de desbaste, a resistência da aresta de corte de ferramentas de corte potentes precisa ser alta, portanto, um ângulo de folga menor deve ser selecionado. Durante o acabamento, o desgaste da ferramenta ocorre principalmente na área da aresta de corte e na superfície de folga. O aço inoxidável, um material propenso ao encruamento, tem um impacto maior na qualidade da superfície e no desgaste da ferramenta causado pelo atrito na superfície de folga. Um ângulo de folga razoável deve ser: para aço inoxidável austenítico (abaixo de 185 HB), o ângulo de folga pode ser de 6° a 8°; para usinagem de aço inoxidável martensítico (acima de 250 HB), o ângulo de folga é de 6° a 8°; para aço inoxidável martensítico (abaixo de 250 HB), o ângulo de folga é de 6° a 10°.
A escolha do ângulo de inclinação da lâmina: O tamanho e a direção do ângulo de inclinação da lâmina determinam a direção do fluxo de cavacos. Uma seleção razoável para o ângulo de inclinação da lâmina (ls) geralmente é de -10° a 20°. Ferramentas com grande inclinação da lâmina devem ser usadas ao microacabamento de círculos externos, torneamento fino de furos e aplainamento fino de planos: ls de 45° a 75° devem ser utilizados.
2. Seleção dos materiais da ferramenta
Ao processar aço inoxidável, o porta-ferramentas deve possuir resistência e rigidez suficientes devido à grande força de corte, a fim de evitar vibrações e deformações durante o processo de usinagem. Isso exige a seleção de uma área de seção transversal adequadamente grande para o porta-ferramentas e o uso de materiais de alta resistência para sua fabricação, como o aço 45 ou 50 temperado e revenido.
Requisitos para a parte de corte da ferramenta: Ao processar aço inoxidável, o material da parte de corte da ferramenta deve apresentar alta resistência ao desgaste e manter seu desempenho de corte em altas temperaturas. Os materiais mais comuns atualmente são: aço rápido e metal duro. Como o aço rápido só mantém seu desempenho de corte abaixo de 600 °C, ele não é adequado para corte em alta velocidade, sendo indicado apenas para o processamento de aço inoxidável em baixas velocidades. Por outro lado, o metal duro possui melhor resistência ao calor e ao desgaste do que o aço rápido, sendo, portanto, mais adequado para o corte de aço inoxidável.
O metal duro é dividido em duas categorias: liga de tungstênio-cobalto (YG) e liga de tungstênio-cobalto-titânio (YT). As ligas de tungstênio-cobalto possuem boa tenacidade. As ferramentas fabricadas com elas permitem o uso de um ângulo de ataque maior e uma aresta de corte mais afiada. Os cavacos se deformam facilmente durante o processo de corte, proporcionando um corte rápido e eficiente. Além disso, os cavacos não aderem facilmente à ferramenta. Nesse caso, é mais apropriado usinar aço inoxidável com liga de tungstênio-cobalto. Principalmente em usinagem de desbaste e corte intermitente com alta vibração, as lâminas de liga de tungstênio-cobalto devem ser utilizadas. Elas não são tão duras e quebradiças quanto as de liga de tungstênio-cobalto-titânio, não são fáceis de afiar e lascam com mais facilidade. A liga de tungstênio-cobalto-titânio possui melhor dureza a quente e é mais resistente ao desgaste do que a liga de tungstênio-cobalto em condições de alta temperatura, porém é mais quebradiça, não resistente a impactos e vibrações, e geralmente é utilizada como ferramenta para torneamento fino de aço inoxidável.
O desempenho de corte do material da ferramenta está relacionado à durabilidade e produtividade da mesma, e a fabricabilidade do material afeta a qualidade de fabricação e afiação da própria ferramenta. É aconselhável escolher materiais para ferramentas com alta dureza, boa resistência à adesão e tenacidade, como o metal duro YG. O ideal é evitar o uso de metal duro YT, especialmente no processamento do aço inoxidável austenítico 1Gr18Ni9Ti. Deve-se evitar a todo custo o uso da liga dura YT, pois o titânio (Ti) presente no aço inoxidável e o Ti no metal duro do tipo YT apresentam afinidade, facilitando a remoção de cavacos do Ti da liga e, consequentemente, aumentando o desgaste da ferramenta. A prática de produção demonstra que o uso dos materiais YG532, YG813 e YW2 no processamento de aço inoxidável apresenta bons resultados.
3. Seleção da quantidade de corte
Para suprimir a geração de aresta postiça e esporões de escamas e melhorar a qualidade da superfície, ao usinar com ferramentas de metal duro, a quantidade de corte é ligeiramente menor do que na torneagem de peças de aço carbono em geral, especialmente a velocidade de corte não deve ser muito alta. Geralmente, recomenda-se uma velocidade de corte de Vc = 60–80 m/min, uma profundidade de corte de ap = 4–7 mm e uma taxa de avanço de f = 0,15–0,6 mm/r.
4. Requisitos para a rugosidade superficial da parte cortante da ferramenta
Melhorar o acabamento superficial da parte cortante da ferramenta pode reduzir a resistência ao enrolamento dos cavacos e aumentar a durabilidade da ferramenta. Comparado ao processamento de aço carbono comum, ao processar aço inoxidável, a quantidade de material cortado deve ser reduzida adequadamente para diminuir o desgaste da ferramenta; ao mesmo tempo, deve-se selecionar um fluido de refrigeração e lubrificação apropriado para reduzir o calor e a força de corte durante o processo, prolongando assim a vida útil da ferramenta.
Data da publicação: 16/11/2021
