Tipos de movimento da mesa: discordante: sentido de rotação oposto ao movimento de avanço concordante: mesmo sentido de rotação e avanço

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Joana Regueira Godoi
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1 FRESAGEM (Abr 2007) 1. Introdução Usinagem realizada com ferramenta multicortante, chamada fresa, em máquina fresadora. Alta produtividade. Ferramenta possui movimento de rotação (corte) e peça (fixada a uma mesa) possui movimento de avanço. Tipos de movimento da mesa: discordante: sentido de rotação oposto ao movimento de avanço concordante: mesmo sentido de rotação e avanço Geralmente movimento da mesa é dado por fuso. No movimento concordante a ferramenta empurra a peça/mesa contra a folga do fuso levando a movimentos irregulares da peça/mesa e pior acabamento, o que não ocorre no movimento discordante. 1

2.Fresadoras Horizontal: eixo-árvore (eixo da ferramenta) é paralelo à mesa da máquina Vertical: eixo-árvore é perpendicular à mesa da máquina Universal: possui um eixo vertical e um eixo horizontal

2 2.Fresadoras Horizontal: eixo-árvore (eixo da ferramenta) é paralelo à mesa da máquina Vertical: eixo-árvore é perpendicular à mesa da máquina Universal: possui um eixo vertical e um eixo horizontal 3. Fresas e ângulos de cunha Tipo W: para usinar alumínio, bronze, plásticos. Menor número de dentes para permitir a saída de grandes cavacos. Tipo N: para materiais de média dureza (aços baixo teor de carbono) Tipo H: para materiais duros (aços alto teor de carbono) 2

3 4. Fresas e geometrias Fresas de perfil constante: para abrir canais, gerar engrenagens (fresa módulo). Fresas planas: para usinar superfícies planas, abrir rasgos. Fresas angulares: rasgos prismáticos (por exemplo encaixe do tipo rabo de andorinha) 3

Fresas para rasgos: rasgos de chaveta, ranhuras, perfil T. Fresas de dentes postiços: dentes são pastilhas de metal duro fixadas por parafusos Perguntas: 1.

4 Fresas para rasgos: rasgos de chaveta, ranhuras, perfil T. Fresas de dentes postiços: dentes são pastilhas de metal duro fixadas por parafusos Perguntas: 1. Qual é a relação entre material a ser processado, ângulo de cunha e número de arestas de corte da fresa? 2. Quais são as vantagens da utilização da fresa de dentes postiços em relação a uma fresa comum? 5. Parâmetros de corte A velocidade de corte depende do: material a ser usinado material da ferramenta tipo de trabalho da fresa (desbaste ou acabamento) 4

5 Valores são tabelados. Velocidades de corte para acabamento são maiores que de desbaste (mas profundidade de corte e avanço são menores). A partir da velocidade de corte e do diâmetro da fresa, calcula-se a rotação necessária no eixo-árvore. n= V c d Exemplo: ferramenta de aço rápido, usinagem de aço de 100Kgf/mm 2, desbaste de 5 mm, diâmetro da fresa de 40mm. De tabelas da ferramenta encontra-se velocidade de corte de 20m/min. n= V c d = 20 n=159 rpm Deve-se adotar a rotação mais próxima disponível pela máquina (por exemplo 120 ou 210 rpm). O avanço da mesa é obtido a partir do avanço por dente sendo que esse último valor é tabelado e depende do tipo de fresa, do material a ser usinado e do tipo de operação (desbaste ou acabamento). onde: onde: a v =a d. Z a v avanço por volta a d avanço por dente Z número de dentes a m =a v. n a m avanço da mesa n rotação Exemplo: fresa cilíndrica DIN884, usinagem de aço de 100Kgf/mm 2, desbaste de 5mm. De tabela da ferramenta obtém-se o avanço por dente de 0,22 mm Se a fresa possui 8 dentes e a rotação é igual a 120 rpm: a v =a d. Z= a v =1,76mm a m =a v.n=1, a m =211,2 mm/min Obs: A profundidade de corte não deve ultrapassar a um terço da altura da fresa. 6. Fresagem de superfícies planas Duas formas: fresagem tangencial: eixo-árvore é paralelo à superfície em usinagem. fresagem de topo: eixo-árvore é perpendicular a superfície em usinagem. Cada uma das formas pode ser realizada tanto em fresadoras verticais como em fresadoras horiozontais. 5

inclinação: da mesa da fresadora do cabeçote da fresadora 7.

6 horizontal, tangencial vertical, de topo vertical, tangencial horizontal, tangencial (esquerda) e de topo (direita) Pode-se usinar superfícies planas inclinadas com a inclinação: da mesa da fresadora do cabeçote da fresadora 7. Fresagem com simetria radial: Fixa-se a peça em aparelho divisor ou mesa divisora. aparelho divisor mesa divisora 6

7 Com esses dispositivos é possível rotacionar a peça em ângulos conhecidos dividindo a circunferência em uma quantidade inteira de partes. Dividindo em quatro partes: Substituindo fresa por broca e dividindo em 12 partes: Deve-se utilizar o aparelho divisor para fresagem de engrenagens. Utiliza-se as fresas módulo. Para cada valor de módulo existe um conjunto de fresas. Dentro de um conjunto (mesmo módulo), cada fresa é indicada para uma certa faixa de número de dentes da engrenagem. Para fresagem de engrenagens cilíndricas de dentes retos, fixa-se o blanque em determinada posição angular e para cada posição usina-se o espaço entre dentes com a rotação da fresa e avanço da mesa. Para fresagem de engrenagens cilíndricas helicoidais, sincroniza-se o movimento do aparelho divisor com o avanço da mesa através de uma grade de engrenagens. 7

As engrenagens cônicas são obtidas de forma semelhante, mas com o blanque inclinado de forma a deixar a superfície cônica paralela à superfície da mesa. 8.

Peça possui movimento de rotação (usina-se todos os dentes em conjunto) sincronizado com movimento de corte da fresa. Fresa possui movimento de corte e de avanço.

8 As engrenagens cônicas são obtidas de forma semelhante, mas com o blanque inclinado de forma a deixar a superfície cônica paralela à superfície da mesa. 8. Processos especiais para fresagem de engrenagens 8.1 Processo Renânia Ferramenta: fresa caracol (similar a um parafuso sem-fim). Peça possui movimento de rotação (usina-se todos os dentes em conjunto) sincronizado com movimento de corte da fresa. Fresa possui movimento de corte e de avanço. Em cada instante, mais de um dente está sendo usinado, o que reduz o tempo total de usinagem. Pode-se produzir engrenagens cilíndricas de dentes retos ou helicoidais em larga escala. Não é possível a usinagem de engrenagens internas. 8

9 8.2 Processo Fellows Ferramenta: fresa fellows. Geometria similar a de uma engrenagem. Movimento de corte é dado pela translação da ferramenta (movimento alternado: corte da descida, retorno sem corte na subida). Tanto a fresa como a peça possuem movimento de rotação. Fresa também possui movimento de penetração (direção radial da engrenagem) Para o corte ocorrer apenas da descida a mesa se afasta de uma distância igual à profundidade de corte durante a subida da ferramenta. Permite a produção em larga escala de engrenagens externas e internas. 9. Fresagem CNC CNC- Comando numérico computadorizado. Parâmetros de corte (rotação, velocidade de avanço) e posicionamento da fresa/ferramenta são dados à máquina por uma sequência comandos, ou programa. eixos. A máquina pode possuir vários eixos (para posicionamento e corte), por exemplo cinco Algumas máquinas possuem magazine de ferramentas e troca automática de ferramenta. Essas máquinas são chamadas de centro de usingem. 9

10 Antes da programação da máquina deve-se calcular todos os parâmetros de corte, levantar os pontos que definem a geometria da peça e um caminho possível da ferramenta para a obtenção da geometria desejada. Na sequência programa-se a máquina. Em linguagem G, por exemplo: S2400 M3 instrui a rotacionar a fresa a 2400 rpm no sentido horário G0 X-10,Y-10,Z50 movimentação rápida (sem corte) para posição (-10,-10,50) G1 X10,Y10,Z50 movimentação (com corte) em linha reta para (10,10,50) Um comando bastante útil compensa o diâmetro da fresa na usinagem. Para circuitos percorridos no sentido horário, utiliza-se a função G41 enquanto para o sentido anti-horário, utilizase a função G42. Importante: o ganho em produtividade de fresadoras CNC não se dá na execução da usinagem (os parâmetros de corte são os mesmos) mas na diminuição brutal do tempo de preparação da peça e das ferramentas (posicionamento, troca, etc). Existe também o ganho em repetibilidade (padronização) devido a menor interferência do operador no processo. TORNEAMENTO 1. Introdução Obtenção de peças cilíndricas, cônicas, perfiladas (de revolução), furos e roscas. Peça possui movimento de rotação. Ferramenta possui movimentos de avanço e penetração (manual ou automático) 10

11 Operações: 1- Cortar 2 - Cilindrar à direita 3 - Sangrar 4 - Alisar 5 - Facear à direita 6 - Sangrar com grande dimensão 7 - Desbastar à direita 8 - Cilindrar e facear à esquerda 9 - Formar 10 - Roscar 2. Máquina de tornear 11

12 As peças são fixas nas placas de três castanhas. Quando são muito compridas são apoiadas na contra-ponta (instalada no cabeçote móvel para evitar descentralização). Furos são obtidos trocando a contra-ponta por uma broca e realizando movimento de avanço com o cabeçote móvel. Primeiramente utiliza-se a broca de centro para abrir o furo e após realiza-se a furação com a broca do diâmetro desejado. Para melhorar acabamento pode-se fazer usinagem interna. Para apoiar a peça (sem contra-ponta) é necessaria a utilização de luneta. A luneta pode ser fixa (ponto de apoio constante) ou móvel, movimentando-se com a ferramenta (ponto de apoio varia e é sempre próximo ao ponto de corte). 3. Tempo de corte 12

13 T c = L a n a: avanço em mm/volta L: percurso da ferramenta n: rotações por minuto n= V c d Vc: velocidade de corte d: diâmetro da peça Exemplo: eixo L = 1350 mm, d = 95 mm, Vc = 14m/min, a = 2mm Resposta: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Chiaverini, V. - Tecnologia Mecânica, Volume II, 2a ed., Makron Books, Kalpakjian, S., Manufacturing Engineering & Tecnology, 4 th ed, Addison Wesley, Groover, M. P., Fundamentals of Moder Manufacturing, Prentice Hall,

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