TECNOLOGIA DE CONTROLE NUMÉRICO GEOMETRIA DA FERRAMENTA

Transcrição

1 TECNOLOGIA DE CONTROLE NUMÉRICO GEOMETRIA DA

2 GEOMETRIA DA A geometria da ferramenta influencia na: Formação do cavaco Saída do cavaco Forças de corte Desgaste da ferramenta Qualidade final da peça

3 GEOMETRIA DA A geometria da ferramenta deve ser adaptada ao material da peça, ao material da ferramenta e às condições específicas da máquina ferramenta.

4 GEOMETRIA DA Normas que tratam da geometria da cunha de corte de ferramentas de usinagem NBR 6163, DIN 6581, ISO

5

6 GEOMETRIA DA

7 GEOMETRIA DA PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA Gume Cortante e Cunha Cortante é a parte da ferramenta na qual o cavaco se origina através do movimento relativo entre a ferramenta e peça. Os gumes corte podem ser retilíneos, angulares ou curvilíneos.

8 GEOMETRIA DA

9 GEOMETRIA DA

10 GEOMETRIA DA

11 GEOMETRIA DA SUPERFÍCIES: Superfície de saída: é a superfície da cunha sobre a qual o cavaco se forma. Superfícies de folga (também chamadas de superfícies de incidência): são as superfícies da cunha que ficam diante da superfície usinada da peça. Elas podem ter um chanfro junto ao gume de corte.

12 GEOMETRIA DA GUMES Gume principal de corte: é o gume cuja cunha correspondente indica a direção de avanço no plano de trabalho. Gume secundário de corte: é o gume cuja cunha correspondente não indica a direção de avanço no plano de trabalho.

13 GEOMETRIA DA QUINAS Quina de corte: é a quina na qual se encontram o gume principal e o secundário de corte de uma mesma superfície de saída. Arredondamento da quina: possui raio r, medido no plano de referência da ferramenta. Chanframento da quina: em vez do arredondamento da ponta de corte é executado um chanframento.

14 GEOMETRIA DA

15 GEOMETRIA DA SISTEMA DE REFERÊNCIA DA Para determinar os ângulos na cunha emprega-se um sistema de referência, o qual é constituído por 3 planos ortogonais, passando pelo ponto de referência do gume de corte. São eles: plano de referência, plano de corte, plano ortogonal (ou de medida).

16 GEOMETRIA DA Plano de referência da ferramenta: plano perpendicular à direção de corte; Plano de corte da ferramenta: plano perpendicular ao plano de referência que é tangente ou contém o gume principal da ferramenta; Plano ortogonal (ou de medida) da ferramenta: é o plano ortogonal aos planos de referência e de corte da ferramenta; Plano de trabalho: é o plano perpendicular ao plano de referência da ferramenta, definido pelas direções de avanço e de velocidade de corte; Plano normal ao gume principal: é o plano perpendicular ao gume principal.

17 O plano de referência efetivo é normal à direção efetiva do corte, que resulta da soma da velocidade de corte e velocidade de avanço. O plano efetivo de corte e o plano efetivo de cunha se orientam da mesma forma que os planos no sistema de referência na ferramenta.

18 GEOMETRIA DA ÂNGULOS NA CUNHA CORTANTE Ângulos úteis para determinar a posição e a forma da cunha cortante. Devem-se distinguir também os ângulos do sistema efetivo de referência e os ângulos do sistema de referência da ferramenta. Os símbolos dos ângulos do sistema efetivo de referência levam o índice e.

19 GEOMETRIA DA ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO DE REFERÊNCIA Ângulo de Posição (ou r ): é o ângulo entre o plano de corte e o plano de trabalho, medido no plano de referência. Controla o comprimento atuante no gume de corte da ferramenta. Ângulo de Quina : é o ângulo entre os planos de corte correspondentes (planos de corte e de medida) medido no plano de referência.

20 GEOMETRIA DA

21 GEOMETRIA DA

22 GEOMETRIA DA ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE CORTE Ângulo de Inclinação : ângulo entre o gume principal de corte e o plano de referência, medido no plano de corte. O seu vértice indica a quina de corte. É positivo quando a interseção de um plano paralelo ao de referência com o plano de corte fica fora da cunha.

23 GEOMETRIA DA

24 GEOMETRIA DA

25 GEOMETRIA DA

26 GEOMETRIA DA ÂNGULOS MEDIDOS NO PLANO DE MEDIDA DA CUNHA CORTANTE: Ângulo de Folga : também é chamado de ângulo de incidência, é o ângulo entre a superfície de folga e o plano de corte, medido no plano de medida da cunha cortante. Ângulo de Cunha : é o ângulo entre a superfície de folga e a superfície de saída, medido no plano de medida da cunha cortante. Ângulo de Saída : é o ângulo entre a superfície de saída e o plano de referência, medido no plano de medida da cunha cortante.

27 GEOMETRIA DA

28 GEOMETRIA DA

29 GEOMETRIA DA

30 GEOMETRIA DA

31 GEOMETRIA DA

32 Ângulos na ferramenta para um ponto no gume principal, de uma ferramenta de torneamento (DIN 6581).

33 Ângulos efetivos para um ponto que passa pelo gume de uma ferramenta de torneamento (DIN 6581).

34 GEOMETRIA DA

35 GEOMETRIA DA

36 GEOMETRIA DA

37 GEOMETRIA DA

38 GEOMETRIA DA

39 GEOMETRIA DA

40 GEOMETRIA DA

41 GEOMETRIA DA Video 1 Video 2

42 GEOMETRIA DA

43 GEOMETRIA DA

44

45 Ângulo de incidência (ou folga) : Desgaste de flanco (caracterizado pela marca de desgaste de flanco VB) influenciado consideravelmente pelo ângulo de incidência (atrito entre a peça e a superfície de incidência). Se cunha é enfraquecida duplamente: na ferramenta pode-se ter acúmulo de calor perda da dureza a quente; cunha muito pequena também aumenta o perigo do lascamento e quebra da ferramenta.

46 Ângulo de saída : determinado em função do material da peça, pois influencia a formação do cavaco, a força de corte, no acabamento da peça e no calor gerado. influencia a estabilidade da cunha ferramentas positivas podem quebrar como decorrência do enfraquecimento demasiado da cunha.

47 Ângulo de saída : trabalho de dobramento do cavaco temperatura gerada ; Em materiais de difícil usinagem aquecimento é mais próximo à quina, onde a dissipação de calor é mínima; neste caso, deve-se diminuir (isto é, aumentar ). Quanto menor esforços de corte, temperatura gerada, vida da ferramenta resistência e a dureza do material a usinar são pontos primordiais na escolha de.

48 Vantagens de um ângulo de saída positivo: forca de corte e força de avanço, bem corno uma melhora considerável na qualidade da superfície da peça; saída do cavaco é favorecida, entretanto muitas vezes apenas propicia uma quebra de cavaco insuficiente (tendência a um cavaco contínuo).

49 Ângulo de saída negativo: estabilidade da ferramenta (aplicação por exemplo na usinagem de peças com interrupções de corte, em peças laminadas ou fundidas); deformação plástica na usinagem forças de corte, solicitação térmica da cunha desgaste de cratera vida das ferramentas

50

51

52

53 Ângulo de posição tem as seguintes funções: controlar o choque de entrada da ferramenta; distribuir as tensões de corte favoravelmente no início e no fim de corte; alterar a espessura do cavaco e o comprimento atuante da aresta de corte; aumentar o ângulo de quina ( ); gerar uma força passiva na ferramenta que ajuda a eliminar eventuais vibrações; influir na direção de saída do cavaco.

54 Ângulo de posição tem as seguintes funções: Em trabalhos usuais, o ângulo pode variar de 30 o a 60 o Na ferramenta de sangrar e no bedame, = 90 o. Não se aconselha usar > 90 o para não acunhar a ponta da ferramenta no material.

55 Ângulo de posição: Avanço constante e profundidade de corte constante, com, a largura de usinagem b força específica por unidade de comprimento de gume ângulo de posição especialmente favorável na usinagem de materiais de alta resistência, pois o desgaste da ferramenta. Por outro lado, a força passiva com a diminuição de instabilidade, vibrações regenerativas sobre a superfície da peça.

56

57 Ângulo de inclinação: Ângulo de inclinação negativo processo de usinagem pode ser estabilizado, porque o início do corte da ferramenta não se dá na quina e sim em direção à parte central do gume tem-se uma solicitação adequada, evitando-se o perigo da quebra do gume em decorrência de uma solicitação excessiva. Ângulos de inclinação negativos também provocam forças passivas grandes, que devem ser absorvidas pela máquina ferramenta.

58 Ângulo de inclinação: Ângulo de inclinação também influencia o sentido e direcionamento da saída do cavaco ângulo de inclinação negativo direciona o cavaco sobre a superfície já usinada da peça e, com isso, a qualidade da superfície usinada pode piorar.

59

60

61 Ângulo de Quina : Ângulo formado pela projeção dos gumes lateral e principal de corte sobre o plano de referência. Principal função aumentar a resistência mecânica da ferramenta, pois materiais de difícil corte exercem maior pressão próxima ao gume de corte e, por isso, exigem uma ponta menos aguda tais materiais provocam aquecimento na região mais próxima à quina da ferramenta área de dissipação de calor e resistência da ferramenta

62 Raio de Quina r : r o raio da curva de concordância medido no plano de referência da ferramenta que une o gume principal e o gume secundário da ferramenta objetivo de reforçar a quina e reduzir as forças atuantes na mesma. Influencia a espessura do cavaco (h) na quina. Se r apenas a parte final da espessura h é reduzida. Se r redução gradual de h, diminuindo a pressão específica (K s ) na quina e reduzindo a quantidade de calor gerada na mesma. Por outro lado, induz vibrações.

63 Raio de Quina r : Escolha do raio de quina depende da profundidade de corte (a p ) e do avanço (f) requeridos na operação de corte. Grau de acabamento (quantificado pela rugosidade) obtido na superfície usinada depende em grande parte de r e do avanço (f).

64

65

66

67 Efeito do avanço sobre o acabamento

68 Um raio de quina pequeno, e um raio Wiper - Sandvik

69

70

71 Raio de Quina r : r afeta também a quebra dos cavacos gerados na operação de corte e a resistência mecânica do inserto. r ideal para pequenos a p e reduz vibrações, em decorrência da força passiva menor; porém, diminui a resistência da quina. r recomendado para grandes a p e f, já que o gume é mais robusto, melhora a qualidade superficial; porém, induz vibrações pelo aumento nas forças radiais.

72

73 Raio de Quina r : Forças radiais que tentam empurrar o inserto para fora da superfície de corte são alteradas para forças axiais quando a profundidade de corte aumenta. Em geral quebra de cavacos melhora com um raio menor. Como regra geral, a p 2/3 r e/ou f = 1/2 r

74

75 Ângulos da ferramenta para a usinagem do aço

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89 Inserto especial da Iscar para operações de torneamento

90 Inserto especiais para o torneamento