Fresamento II, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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DEMEC/UFRGS

ENG03343 – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM

FRESAMENTO – 2ª PARTE

Heraldo Amorim Porto Alegre, agosto de 2003

1. Considerações sobre o fresamento frontal

A fim de garantir um bom contato ferramenta-peça, o centro da fresa deve estar dentro de da peça a ser fresada. Segundo Ferraresi, para fresamento frontal com fresas de facear, ae = 0,75D (aço) ae = 0,6D (fofo) Sandvik, fabricante de ferramentas, sugere como relação um diâmetro da fresa de 20 a 50% maior do que a largura que se deseja usinar (ae). Estes valores são adotados para que hMIN seja maior que 0, o que acontece quando ae é maior ou igual ao diâmetro a ser fresado. Se h é muito próximo de zero, o cavaco formado se torna muito fino, e com excessiva pressão específica de corte. A posição da pastilha no momento da entrada na peça (Figura 1) no fresamento frontal com ferramenta de MD é um ponto importante a ser estudado.

Figura 1 – Posição de ataque da pastilha de MD. Fonte: Diniz.

A fresa não deve tocar a peça com um ponto de baixa resistência, como a aresta ou o ponto de corte. Assim, na figura, deve tocar a peça primeiro em ‘U’, para evitar lascamento ou quebra. Chama-se tempo de choque o tempo transcorrido entre o contato inicial e o contato completo da aresta de corte com a peça. Quanto maior o tempo de choque, menor o efeito do choque na pastilha. Para que o tempo de choque não seja pequeno demais, usa-se a distância de ajuste ‘J’ (Figura 2) mínima de 5% do diâmetro da fresa. Além disso, se J for muito menor do que 5% do diâmetro da fresa, h será muito próximo de zero, o que causa os problemas já citados.

Figura 4 – Posição da aresta de corte na saída do dente da peça. Fonte: Diniz.

Em relação à geometria da fresa: evita-se χr = 90º, exceto quando o projeto prevê este ângulo. χr deve ser menor que 90º devido:

• Saída do cavaco mais fácil;
• Menor tendência a vibrações (se χr = 90º, a força radial é muito maior que a força axial, o que provoca vibrações).
• Maior resistência devido ao maior ângulo de ponta da ferramenta (εr = 180º - χr – χr’). Valores usuais de χr são 75º, 60º e 45º. Quanto menor χr, menor h e maior b. Menor carga sobre a aresta (mesma força por um comprimento de corte maior). Menor a profundidade possível de ser usinada e maior Ks.

2. Acabamento de superfícies fresadas

As rugosidades máxima e média (Ra) teóricas para o fresamento tangencial são determinadas pelas equações 1 e 2, respectivamente.

D R fz Max Teor 4.

2 = (1.)

D

Ra fz

2 = (2.)

Para o fresamento frontal, a rugosidade média pode ser determinada pela equação 3 (Machado e Silva):

2 2 − −  =

r r f^ z Ra (3.)

Em casos reais, a rugosidade real costuma ser maior do que a rugosidade teórica, devido a:

• Posicionamento irregular das pastilhas no sentido axial
• Desgaste irregular das arestas;
• Fluxo irregular de cavaco;
• Fixação e/ou rigidez da peça deficientes;
• Condições da máquina deficientes (por exemplo, se a fresa não está bem balanceada dente mais externo faz o corte. Assim, avanço real por dente = avanço por rotação, o que prejudica o acabamento, segundo equação).

Variáveis que melhoram o acabamento:

• Fresamento concordante.
• Fluído de corte adequado.
• ae pequeno (deve-se cuidar para não diminuir demais na usinagem de aço inox austenítico, pois causa encruamento).