Baixe trabalho fresamento 02 e outras Trabalhos em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE ENGENHARIA MÁQUINAS FERRAMENTA FRESADORA Carlos Machado Cláudio Fagundes José Antônio Matheus Vinícius de Freitas Porto Alegre, abril de 2010 1. Introdução O objetivo principal deste trabalho é apresentar uma visão geral de uma operação de usinagem muito utilizada atualmente, o fresamento. São abordados tópicos como a máquina ferramenta utilizada e suas partes, ferramentas de corte necessárias, métodos de fresamento e variáveis e parâmetros de corte que devem ser observados para a correta realização desse tipo de usinagem. Dedicou-se também um capítulo inteiro ao cabeçote divisor, equipamento este pertencente exclusivamente a esta máquina ferramenta e indispensável na confeção de engrenagens, devendo-se a estes fatores toda sua importância para a indústria metal-mecânica da atualidade. Tem a função de fixar e movimentar a ferramenta. É constituído pelo eixo árvore e mandril. 3. O Cabeçote Divisor O aparelho divisor é um acessório da fresadora que permite fazer as divisões dos dentes das engrenagens. Permite também fazer furos ou rasgos em outros tipos de peças, além de possibilitar a fresagem de ranhuras e dentes helicoidais. Normalmente o aparelho divisor é composto por uma coroa com 40 ou 60 dentes; três discos divisores que contêm várias séries de furos e uma manivela para fixar a posição desejada para a realização do trabalho. A seguir, ilustração do cabeçote divisor. Representação esquemática do cabeçote divisor. Indispensável na confecção de engrenagens. Conforme o número de voltas dadas na manivela e o número de furos calculado, obtém-se o número de divisões desejadas. Assim, se em uma coroa de 40 dentes, por exemplo, dermos 40 voltas na manivela, a coroa e a peça darão uma volta completa em torno de seu eixo. Porém, o número de dentes da engrenagem a ser fabricada nem sempre corresponde a uma volta completa na manivela. Dependendo da situação, você pode ter de dar mais de uma volta e também frações de volta para obter o número desejado de dentes. Por exemplo, se queremos fresar uma engrenagem com 20 dentes, o material deverá ser girado 1/20 de volta, para a fresagem de cada dente. Então, se o aparelho divisor tem uma coroa de 40 dentes, em vez de dar 40 voltas na manivela, será necessário dar 40/20 de voltas. Isso significa 2 voltas na manivela para cada dente a ser fresado. Tendo estabelecido a relação entre o número de dentes da coroa e o número de divisões desejadas, fica fácil montar a fórmula para o cálculo do aparelho divisor: Em que Vm é o número de voltas na manivela, C é o número de dentes da coroa e N é o número de divisões desejadas. Suponhamos, então, que você tenha de fresar 10 ranhuras igualmente espaçadas em uma peça cilíndrica usando um divisor com coroa de 40 dentes. Os dados que você tem são: C = 40 e N = 10. Montando a fórmula, temos: Esse resultado, Vm = 4, significa que você precisa dar 4 voltas completas na manivela para fresar cada ranhura. 3.1. O disco divisor Nem sempre o número de voltas é exato. Nesse caso, você tem de dar uma fração de volta na manivela e o que ajuda nessa operação é o disco divisor. Desenho esquemático do cabeçote divisor. O disco divisor é um disco com uma série de furos que permitem a obtenção de fração de voltas. Em geral, um aparelho divisor tem três discos com quantidades diferentes de furos igualmente espaçados entre si. Basicamente, as quantidades de furos existentes em cada disco são as mostradas na tabela a seguir. Tabela com a quantidade de furos existente em cada disco perfurado. Esses números significam, por exemplo, que o disco 1 tem 6 circunferências contendo respectivamente 15, 16, 17, 18, 19 e 20 furos igualmente espaçados. O mesmo raciocínio serve para os demais discos. 3.1.1. Cálculo para o disco divisor A fórmula do cálculo para o disco divisor é a mesma do aparelho divisor: Vejamos agora um exemplo prático de aplicação do que vimos sobre o cabeçote divisor. Supondo que você deseje fresar uma engrenagem com 27 dentes, utilizando um aparelho divisor com coroa de 40 dentes. Vamos aplicar a fórmula: Você tem como resultado 1, que é a quantidade de voltas necessárias à realização do trabalho. O resto da divisão (13) representa o número de furos a serem avançados no disco divisor. 4. Métodos de Fresamento Quanto aos métodos de fresamento temos basicamente dois tipos, o frontal e o periférico, também conhecido como tangencial, que também se divide em periférico concordante e periférico discordante, cada um com suas vantagens e desvantagens. Vejamos de maneira detalhada as características de cada um. 4.1. Fresamento periférico No fresamento periférico a superfície sob usinagem encontra-se paralela ao eixo da fresa, ou seja, em uma fresadora universal, provavelmente seu eixo estará na posição horizontal. O fresamento periférico subdivide-se ainda em concordante e discordante, de acordo com o movimento relativo entre avanço da peça e sentido de giro da ferramenta. 4.1.1. Fresamento periférico concordante No fresamento periférico dito concordante os sentidos de giro da ferramenta e avanço da peça são os mesmos, de modo que a ferramenta se comporta como se estivesse “puxando” a peça ao seu encontro. As definições, os símbolos e as unidades desses parâmetros para o fresamento são as seguintes: 5.1. Frequência de rotação (n) [rpm] É o número de voltas por unidade de tempo que a fresa dá em torno do seu eixo. 5.2. Velocidade de corte (Vc ) [m/min] É a velocidade instantânea do ponto selecionado sobre o gume, no movimento de corte, em relação a peça. No fresamento, o movimento de corte é proporcionado pela rotação da ferramenta. A velocidade de corte é, então, uma velocidade tangencial. As grandezas relacionadas ao movimento de corte recebem o índice “c”. Um exemplo é a velocidade de corte, Vc. Representação esquemática dos parâmetros Vc. Vf, n. 5.3. Avanço por revolução (f) [mm] No fresamento, o avanço é a distância linear percorrida por um conjunto de dentes que compõe uma ferramenta durante uma rotação completa dessa ferramenta. É medido no plano de trabalho. As grandezas relacionadas ao movimento de avanço recebem o índice “f”, como é o caso da velocidade de avanço, Vf. 5.4. Avanço por dente (fz ) [mm/dente] É a distância linear percorrida por um dente da ferramenta no intervalo em que dois dentes consecutivos entram em corte. Também é medido no plano de trabalho. 5.5. Velocidade de avanço (Vf ) [mm/min] É a velocidade instantânea do ponto selecionado sobre o gume, no movimento de avanço, em relação a peça. No fresamento, o movimento de avanço é provocado pela translação da ferramenta sobre a peça ou vice-versa. A direção da velocidade de avanço é, então, radial ao eixo da ferramenta. Representação esquemática dos parâmetros f, fz e Vf. 5.6. Diâmetro (D) [mm] É o diâmetro da fresa. 5.7. Número de dentes (z) É o número total de dentes que a fresa contém. 5.8. Profundidade de corte (Penetração passiva) (ap ) [mm] É a quantidade que a ferramenta penetra na peça, medida perpendicularmente ao plano de trabalho (na direção do eixo da fresa). No fresamento frontal, ap corresponde à profundidade de corte e no fresamento periférico, à largura de corte. 5.9. Penetração de trabalho (ae ) [mm] É a quantidade que a ferramenta penetra na peça, medida no plano de trabalho e perpendicular à direção de avanço. Representação esquemática dos parâmetros D, z, ap, ae. 5.10. Tempo de corte (tc ) [min] É o tempo em que a ferramenta está efetivamente em corte. 5.11. Taxa de remoção de material (Q) [mm3/min] É o volume de material usinado por unidade de tempo. Equações que determinam o tempo de corte e a taxa de remoção de material. 6. Conclusão De acordo com as informações apresentadas durante o trabalho, percebe-se que a fresadora é uma máquina ferramenta de funcionamento relativamente simples, bastante semelhante ao torno mecânico, capaz de executar as mais diversas operações dentro do campo da usinagem, de maneira a permitir a fabricação de peças para diferentes aplicações do setor metal-mecânico e ainda, é uma máquina ferramenta de custo relativamente baixo. Portanto justifica-se sua grande importância e presença no atual momento da industria. 7. Referências Bibliográficas 7.1. Centro de Informação Metal Mecânica – CIMM, http://www.cimm.com.br/portal/noticia/material_ didatico/4859 A Fresadora, Partes de uma Fresadora Universal, Métodos de Fresamento, Variáveis e Parâmetros de Corte.