Análise das forças de usinagem durante a formação do cavaco em microfresamento
9º Congresso Brasileiro de
Engenharia de Fabricação - Joinville, Santa Catarina, Brasil
Resumo
As forças de usinagem são grandezas intrínsecas
nos processos mecânico de remoção de material. Em processos de fresamento,
essas forças variam a todo instante, devido à dinâmica desse tipo de operação.
Os sensores de forças (dinamômetros) registram as três componentes nas direções
x, y e z, perpendiculares entre si, e, por meio dessas, outras componentes
podem ser determinadas, como é o caso da força de corte (Fc), força de
compressão (Ft) e da força ativa (Fa). Determinar as forças Fc e Ft no processo
de fresamento tem sido um desafio e muitos trabalhos têm assumido que a força
de corte pode ser representada pela força ativa. Essa estratégia é adotada
porque a força ativa é a soma vetorial das componentes na direção x e y
fornecidas pelo dinamômetro, enquanto que a força de corte é a soma das
decomposições das forças Fx e Fy na direção de corte, e isto torna sua
determinação complexa em fresamento devido ao movimento aproximadamente
circular que a ferramenta realiza. Para solucionar essa questão, foi criado um
programa de computador (ForUpDown) na linguagem MatLab capaz de caracterizar a
força de corte durante a formação do cavaco. O sinal das componentes na direção
x, y e z, fornecidas pelo dinamômetro, são reconhecidas pelo programa e tratadas
de modo a fornecer a Fc, Ft e Fa. Os resultados de forças dos experimentos de
microfresamento realizados no material RSA6061 demonstraram que existe uma
diferença significativa entre a Força Ativa e a Força de Corte. Também foi
observado que existe um comportamento distinto entre a atuação da força de
corte e da força de compressão durante o movimento discordante e concordante da
ferramenta. Concluímos que durante o movimento discordante maiores intensidades
de forças estão atuando sobre a superfície de saída da ferramenta, enquanto que
no movimento concordante maiores intensidades de forças estão atuando na
superfície de folga da ferramenta. Levantando assim a hipótese que no movimento
discordante pode ocorrer um maior desgaste de cratera e no movimento concordante
pode ocorrer um maior desgaste de flanco.
Palavras-chaves: Forças de Usinagem, Força
de Corte, Força Ativa, Microfresamento, RSA6061.
