Chip Shear Angle

Ângulo de cisalhamento do cavaco

O ângulo do plano de cisalhamento na formação do cavaco é φ = arctan[(r_c·cos α) ÷ (1 − r_c·sen α)], a partir da razão de corte r_c (espessura do cavaco indeformado ÷ espessura do cavaco deformado, sempre menor que 1) e do ângulo de saída α da ferramenta. No modelo de corte ortogonal — a base da teoria da usinagem —, o material não é simplesmente 'raspado': ele sofre uma intensa deformação por cisalhamento ao longo de um plano inclinado, o plano de cisalhamento, onde passa de peça a cavaco quase instantaneamente. O ângulo desse plano, φ, é uma medida central da mecânica do corte: ângulos de cisalhamento maiores significam cavacos mais finos, menor deformação, menores força e energia de corte e menos calor gerado — tudo desejável. O ângulo depende da razão de corte (medida comparando a espessura do cavaco com o avanço) e do ângulo de saída da ferramenta: ferramentas com ângulo de saída mais positivo geram ângulos de cisalhamento maiores e cortam com menos esforço (mas têm aresta mais frágil, sujeita a lascamento). A teoria de Merchant relaciona φ ao atrito cavaco-ferramenta e ao ângulo de saída, e prevê o ângulo que minimiza a energia de corte. Este cálculo, a partir de medições do cavaco coletado, permite analisar a eficiência do corte e a influência da geometria da ferramenta e da lubrificação (que, reduzindo o atrito, aumenta φ). Informe a razão de corte e o ângulo de saída.