Fundamentos do fresamento: uma aplicação em microfresamento

Fundamentos do fresamento: uma aplicação em microfresamento

DISSERTAÇÃO APRESENTADA À ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 17 de setembro de 2013 – São Carlos – SC - Brasil  

Resumo

Este trabalho apresenta um estudo analítico experimental sobre a operação de Fresamento. Em seu desenvolvimento são apresentadas as principais teorias, tais como:  o conceito de fresamento; fresamento frontal e tangencial, discordante e concordante; fresamento em cheio, parcial e de face; ângulo de engajamento ou ângulo de contato; geometria da ferramenta de corte; percurso efetivo da ferramenta de corte; movimento em vazio dos dentes da ferramenta; estrutura do cavaco formado durante o fresamento (cavaco indeformado); espessura de corte; taxa de material removido na operação de fresamento; forças de usinagem (força de corte, de apoio e passiva); pressão específica de corte em fresamento; constantes do material da peça ks1 e z; força de riscamento (força ploughing) e o efeito de escala; energia de corte, energia específica de corte e Potência de corte em fresamento, para um ou mais dentes em usinagem; razão entre as forças de usinagem e a espessura mínima de corte. O objetivo deste trabalho foi investigar se tais teorias podem ser aplicadas diretamente em microfresamento. Os resultados mostraram que as teorias do fresamento continuaram verdadeiras para operação de microfresamento, mas algumas especificidades precisaram ser acrescentadas, tais como a espessura mínima de corte que afeta diretamente a superfície usinada e o raio de aresta da ferramenta que aumenta ou diminui o esforço de usinagem. 

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Sumário do trabalho

1. INTRODUÇÃO 
   1. OBJETIVOS
   2. JUSTIFICATIVA
   3. ESTRUTURA DO TRABALHO

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 

   1. GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE
   2. PERCURSO EFETIVO DE CORTE
   3. TEMPO DE MOVIMENTO EM VAZIO
   4. CAVACO INDEFORMADO
   5. TAXA DE MATERIAL REMOVIDO
   6. COMPONENTES DA FORÇA DE USINAGEM
   7. PRESSÃO ESPECÍFICA DE CORTE EM FRESAMENTO
      1. Estimando as constante ks1 e m do material da peça
   8. FORÇA DE RISCAMENTO E O EFEITO DE ESCALA
   9. A FORÇA DE CORTE MÉDIA EM USINAGEM SIMULTÂNEA
   10. ENERGIA DE CORTE EM FRESAMENTO
       1. Energia de corte em usinagem simultânea
       2. Energia específica de corte em fresamento
       3. Energia específica de corte em usinagem simultânea
   11. POTÊNCIA DE CORTE EM FRESAMENTO
       1. Potência de corte em usinagem simultânea
   12. RAZÃO ENTRE AS FORSÇAS DE USINAGEM NO FRESAMENTO
   13. ESPESSURA MÍNIMA DE CORTE

2. MATERIAIS E MÉTODOS 

   1. PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL
   2. BANCO DE ENSAIOS
   3. CORPO DE PROVA
   4. FERRAMENTA DE CORTE
   5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
      1. Ensaio de usinagem
      2. Aquisição do sinal
      3. Componentes da força de usinagem
      4. Força de corte e a pressão específica de corte
      5. Energia de corte e a energia específica de corte
      6. Potência de corte
      7. Rugosidade
      8. Cavacos

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 

   1. PARÂMETROS DE CORTE
   2. AMOSTRAS DA AQUISIÇÃO DO SINAL
   3. SINAL MÉDIO DAS COMPONENTES DA FORÇA DE USINAGEM
   4. FORÇA DE CORTE
   5. A ESPESSURA MÍNIMA DE CORTE
   6. RAZÃO ENTRE AS FORÇAS DE USINAGEM
   7. PRESSÃO ESPECÍFICA DE CORTE
   8. ENERGIA DE CORTE E A ENERGIA ESPECÍFICA DE CORTE
   9. POTÊNCIA DE CORTE
   10. CAVACOS
   11. RUGOSIDADE
       1. Apresentação das superfícies
       2. Ra, Rq e Rt na direção de avanço (y)
       3. Ra, Rq e Rt na direção perpendicular ao avanço (x)
       4. Sa, Sq, Sz, Ssk e Sku da superfície

4. CONCLUSÕES 

   1. RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

REFERÊNCIAS 

APÊNDICE A - RESOLUÇÃO DA TABELA 2.1 E EQUAÇÕES, (2. 20) e (2. 21).

APÊNDICE B – EXEMPLO NUMÉRICO: DETERMINANDO ksl e z.

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