Modelo de Colding – Um modelo de vida da ferramenta foi desenvolvido pelo professor sueco Bertil Colding no fim da década de 1950 e descreve a relação entre a vida da ferramenta, a velocidade de corte e a espessura equivalente do cavaco, assim como incorpora fatores adicionais no processo de corte. Esses fatores incluem o material e a geometria da ferramenta, a temperatura e a usinabilidade da peça. Esse modelo e a equação complexa relativa a ele permitem uma avaliação precisa do efeito das mudanças combinadas em diversas condições de corte.
Colding reconheceu que alterar a espessura equivalente do cavaco (taxa de avanço) altera a relação entre a velocidade de corte e a vida da ferramenta. Se a espessura equivalente do cavaco aumentar, a velocidade de corte deverá ser reduzida para manter a mesma vida da ferramenta. Quanto mais a espessura do cavaco aumentar, maior será o impacto das mudanças da velocidade de corte.
Por outro lado, se a espessura equivalente do cavaco diminuir, a vida da ferramenta aumentará e o efeito de velocidades de corte maiores também diminuirá. Muitas combinações de avanço, profundidade de corte, ângulo de inclinação e raio de ponta produzem o mesmo valor da espessura equivalente do cavaco. Se uma espessura equivalente do cavaco constante for mantida com uma velocidade de corte constante, a vida da ferramenta também permanecerá constante, independentemente das variações na profundidade de corte, no avanço e no ângulo de inclinação.
O gráfico no lado esquerdo ilustra a relação de mudança da espessura equivalente do cavaco (representada por he) para a vida da ferramenta (T) e velocidade de corte (vc) ao usinar dentro das condições de desgaste abrasivas estáveis do modelo de Taylor. Essa relação de linha reta também é mostrada no gráfico à direita. Porém, como o modelo de Colding leva em consideração outros fatores de desgaste, suas previsões são indicadas pela curva adicional.
As estimativas da curva são de importância mínima na usinagem de materiais de rotina, como aços que produzem desgaste abrasivo estável. Porém, as projeções do modelo fora da taxa de Taylor se tornam cruciais ao trabalhar com materiais como superligas e titânio, que têm a tendência ao encruamento. Isso ocorre porque, em espessuras baixas equivalentes do cavaco, a ferramenta corta através do material encruado, aumentando as temperaturas de corte e exigindo velocidades de corte menores para reduzir a temperatura e manter a vida da ferramenta.
Porém, a curva indica que (através de uma parte da faixa de corte) uma combinação de maior espessura do cavaco e maior velocidade de corte, ou condições de corte mais produtivas, resultará em maior vida da ferramenta. Quando o conceito para aumentar dois parâmetros de corte e aumentar a taxa de remoção do metal ao mesmo tempo foi apresentada nas décadas de 1960 e 1970, foi uma ideia inovadora e contrária às experiências e intuições atuais na época.
O desenvolvimento de modelos que incluem múltiplos fatores no processo de corte de metal, como o modelo de Colding, combinados com os conceitos dos modelos de Taylor e Archard, serviu para alinhar a teoria com a realidade.
A aplicação prática de modelos de vida da ferramenta cada vez mais complexos requer uma análise, feita por computador, quanto aos diversos fatores que eles empregam. Modelos simples exclusivos para uma certa ferramenta, material e condições de corte podem ser calculados manualmente em um curto período de tempo. O modelo de Taylor básico pode oferecer resultados relativamente rápidos quando calculado manualmente, por exemplo.
