Modelo da força principal de usinagem ( Força de Corte ) para o torneamento de ultraprecisão
VII
CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA
31 de julho a 03 de agosto de 2012
Resumo
As componentes da força de usinagem são parâmetros inerentes
ao corte do metal, o conhecimento preciso dessas váriáveis favorece um melhor
planejamento dos experimentos e maior controle sobre os resultados. O principal
objetivo desse estudo é construir um modelo que relacione a área da secção de
corte e a pressão específica de corte no torneamento com ferramenta de diamante.
A teoria da usinagem mostra que à medida que a espessura de corte diminui, há
um aumento na pressão específica de corte. O presente estudo investigou na
literatura o conteúdo relacionado às componentes da força de usinagem para o
torneamento com ferramenta de diamante, também foi investigado o comportamento
entre a pressão específica de corte a secção de corte e a espessura de corte em
usinagem convencional. Na usinagem de ultraprecisão é comum se trabalhar com
profundidades de usinagem muito menores que o raio de ponta da ferramenta,
nestes casos, a secção de corte assume um perfil de vírgula e a espessura de
corte varia de zero até o máximo. Para se calcular a espessura de corte, com
base nesse perfil, foi preciso usar a média aritmética das espessuras
para um tamanho amostral tendendo ao infinito, com isso foi possível
desenvolver um metamodelo da espessura de corte média ( hm ). Assim, a
pressão específica de corte pode ser equacionada pela divisão entre dois
fatores: um é a constante específica do material ( ks1 ), e o outro é a
espessura de corte média elevada ao coeficiente angular da reta ( z ). Essas
constantes são obtidas de dados experimentais a partir da análise de regressão
de ks versus a hm. Portanto, por meio do metamodelo da espessura
média de corte pode-se determinar as constantes ks1 e z para o cálculo da pressão
específica de corte de acordo com cada material para micro e nano-usinagem.
Além disso, o produto entre a pressão específica de corte e a secção de corte
fornece a força principal de usinagem.
Palavras-chave: força de corte, pressão específica de corte,
espessura de corte média, usinagem de precisão
