O processo de usinagem por fresamento

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O processo de usinagem por fresamento
Prof.ª Ana Lúcia Nascimento Oliveira
Descrição
As operações e ferramentas de fresamento e o cálculo das forças e potências no fresamento tangencial e
fresamento frontal.
Propósito
O desenvolvimento tecnológico e o advento de novos materiais permitem que o processo de usinagem por
fresamento seja aplicado nos mais variados ramos da indústria com alta produtividade. Conhecer como as
operações de fresamento podem usinar peças simples e complexas, com bom acabamento superficial e
precisão, é de fundamental importância para o bom desempenho profissional na área de engenharia de
processos.
Objetivos
Módulo 1
Operações do processo de usinagem por fresamento
Reconhecer os tipos de operações do processo de usinagem por fresamento.
Módulo 2
Forças e potências no fresamento tangencial
Calcular as forças e potências no fresamento tangencial.
Módulo 3
Forças e potências no fresamento frontal
Calcular as forças e potências no fresamento frontal.
Introdução

1 - Operações do processo de usinagem por fresamento
Ao �nal deste módulo, você será capaz de reconhecer os tipos de operações do processo de
usinagem por fresamento.
Vamos começar!
O processo de fabricação por fresamento
Neste vídeo, você conhecerá um pouco mais sobre o processo de fabricação por fresamento.

Processo de fresamento
Processo de fresamento (remoção do cavaco).
O fresamento é uma das operações de remoção mecânica de material que faz parte dos processos de
usinagem. No fresamento, a remoção do material, ou seja, remoção do cavaco (imagem a seguir) se dá pelo
movimento rotativo da ferramenta de corte em relação à peça.
Cavaco formado em operações de usinagem como o fresamento.
A fresa pode apresentar várias arestas cortantes e diferentes geometrias, o que possibilita a obtenção de
peças com grande variedade de formas e geometrias, fazendo do processo de fresamento algo bastante
versátil.
Nos últimos anos, o avanço tecnológico e de novos materiais possibilitou a aplicação dos processos
industriais em diferentes segmentos da indústria, proporcionando excelente acabamento superficial,
precisão e taxa de produção de peças compatível com a demanda do mercado. Além disso, atualmente
temos fresadoras que possibilitam que os fresamentos sejam realizados em cinco eixos, o que permite a
produção de peças mais complexas
Comentário
Tendo em vista o desenvolvimento tecnológico e de novos materiais, os campos de aplicação de processos
como o fresamento se expandiram e alcançaram inúmeras áreas, como a medicina e a odontologia,
principalmente com o advento do CAD/CAM (desenho assistido por computador/manufatura assistida por
computador).
Isso permite a produção de peças que tornam os procedimentos clínicos e cirúrgicos mais rápidos e menos
invasivos e incômodos para o paciente. A imagem a seguir mostra o processo de fresamento em cinco
eixos direcionado à área de saúde.
Fresamento de prótese odontológica pelo sistema CAD/CAM.
Tipos de fresas e suas aplicações
As fresas podem ser aplicadas em operações com diferentes objetivos, como a confecção de rasgos,
faceamentos, rebaixos, ranhuras e, ainda, operação principal ou secundária, como o acabamento de peças.
Sua variedade de formas permite a produção de geometrias e complexidades diversas. As fresas podem ser
divididas em alguns grupos de acordo com suas aplicações, como veremos a seguir.
Fresas de disco 
Apresentam diferentes formas e tamanhos, podendo ser acopladas formando o trem de fresas. São
caracterizadas por sua largura modesta e seus gumes distribuídos em apenas um ou em ambos os
lados do disco, permitindo sua aplicação em diversas operações de fresamento, tais como contorno
de peças etc. Podem ser divididas em fresas de disco com dois cortes (empregado em fresas
compostas), com dentes retos (utilizada para a confecção de ranhuras com pouca profundidade),
com dentes cruzados (permitem a confecção de ranhuras mais profundas, maior velocidade de corte
e de avanço), bi-helicoidais (para a confecção de ranhuras profundas em ferro fundido) ou espinha
de peixe ou acoplamentos reguláveis (para a confecção de ranhuras profundas e com larguras
reguláveis).
Podem ser aplicadas para fazer contornos, rasgos de vários tipos e tamanhos, fazer rebaixos e
faceamentos, entre outros.
São fresas semelhantes as de topo, porém utilizadas com hastes padronizadas. Podem ser
empregadas para a confecção de ranhuras e contornos.
Fresas de topo 
Fresas cilíndrico-frontais 
Pode ser utilizado um conjunto de fresas para se obter o desenho desejado (trem de fresas) ou uma
única peça que já alcance o desenho desejado. Podem ser executados perfis semicirculares
convexos, rebaixos para chavetas, entre outros.
Esses tipos de fresa são utilizados para gerar guias de máquinas, em geral para abrir ranhuras em T
que precisam ser executadas em duas etapas, por meio de um conjunto de operações no qual, em
um primeiro momento, faz-se a abertura do canal com uma fresa de topo e, em seguida, utiliza-se
uma fresa com ranhura em T para fazer o perfil em forma de T.
Fresas detalonadas 
Fresas para ranhuras T 
Usadas para fazer guias de máquinas em forma de cauda de andorinha, com angulações que podem
ser de 45°, 50°, 55° e 60°.
Empregadas para abrir guias prismáticas.
No fresamento, é importante ressaltar que diferentes parâmetros de corte podem ser aplicados e
influenciam diretamente os resultados obtidos no processo. Entre esses parâmetros estão a frequência de
rotação, as velocidades de corte e de avanço, a profundidade de corte, entre outros.
Fresas frontais angulares 
Fresas prismáticas 
Fresas em operação.
No que se refere à ferramenta, pode-se considerar seu diâmetro e número de gumes, taxa de remoção do
cavaco e tempo de corte (KIMINAMI; CASTRO; OLIVEIRA, 2013). Ainda de acordo com os autores, a
operação de fresamento apresenta benefícios como sua flexibilidade de formas executáveis, aliados à
elevada taxa de remoção de cavaco e bom acabamento superficial, e, ainda, a possibilidade de se programar
todo o processo. Contudo, o fresamento pode apresentar limitações. Primeiramente, em função da
demanda necessária para viabilizar o processo, pois o equipamento apresenta um custo elevado e grande
quantidade de cavaco produzida. Além disso, existe uma limitação de complexidade da peça em função do
perfil da ferramenta.
Classi�cação da operação de fresamento
De acordo com Kiminami, Castro e Oliveira (2013), o fresamento pode ser dividido em:
Horizontal
Vertical
Inclinado
A seguir, observe algumas imagens com o detalhe de cada um.
Fresamento horizontal e vertical.
O fresamento horizontal é empregado para produzir superfícies paralelas ao eixo de rotação da ferramenta,
como pode ser visto na imagem a seguir.
Imagem fresamento horizontal.
O fresamento vertical, como visto na imagem a seguir, é empregado para produzir superfícies
perpendiculares ao eixo de rotação da ferramenta.
Imagem fresamento vertical.
A operação de fresamento inclinado (imagem a seguir) ocorre com uma angulação de 60 graus, com a
horizontal.
Operação de fresamentos tangencial
As operações de fresamento podem ser divididas de acordo com a forma com a qual os dentes ativos da
fresa estão distribuídos em tangencial e frontal.
Os fresamentos tangenciais envolvem operações em que os dentes ativos da fresa estão dispostos
longitudinalmente em sua superfície cilíndrica. Nesses casos, as fresas geralmente são conhecidas como
cilíndricas ou tangenciais.
No fresamento frontal, os dentes cortantes estão dispostos na área frontal da fresa, sendo conhecidos
como fresas frontais ou de topo (DINIZ; MARCONDES; COPPINI, 2014).
Na imagem a seguir, pode-se observar uma operação de fresamento tangencial sendo realizada.
Fresamento tangencial.
O fresamento tangencial pode ser de dois tipos:
Fresamento tangencial concordante
Fresamento tangencial discordante
Quando uma operação de fresamento tem início, as arestascortantes estão sujeitas a cargas. Para a
otimização do processo de fresamento, o contato da aresta de corte e do material da peça devem ser
adequados na entrada quanto na saída do corte.
Comentário
Nas operações de fresamento, a peça pode avançar na mesma direção ou na direção contrária à rotação da
fresa, sendo designados como fresamentos concordantes ou discordantes, respectivamente.
Para um melhor entendimento da definição de fresamento concordante e discordante, que será visto a
seguir, é importante entender que o ângulo de contato do dente é formado pelo encontro da linha radial
que cruza o ponto de contato entre a aresta e a peça e pela linha radial que cruza o ponto (a espessura
do cavaco é zero).
Fresamento concordante
(φ)
hD
Neste tipo de fresamento, a ferramenta de corte avança na mesma direção da sua rotação. Deve ser o tipo
de fresamento preferencial sempre que as condições, tais como a máquina-ferramenta, o dispositivo de
fixação e a peças permitirem.
No fresamento concordante o cavaco apresenta uma espessura inicial maior, que vai diminuindo
gradualmente até chegar a zero. As peças com superfície com maior dureza, devido a condições de
forjamento, entre outras, apresentarão condições desfavoráveis no contato inicial da aresta cortante da
ferramenta de corte com a peça, levando à redução da vida útil da ferramenta.
Fresamento discordante
No caso do fresamento discordante, a espessura de corte (hD) aumenta gradualmente de zero até um valor
máximo (o sentido do movimento de avanço é contrário ao sentido do rotatório da fresa).
Durante o fresamento, a aresta cortante inicialmente toca a peça para dentro da qual é forçada, provocando
elevado atrito que, por sua vez, leva à deformação plástica da peça e elevação da temperatura, sem formar o
cavaco.
Comentário
Consequentemente, quando cada dente toca a peça para iniciar o corte, a componente da força de corte
perpendicular à superfície que está sendo usinada estará propensa a afastar a ferramenta da peça sendo
usinada e a aproxima da base da fresadora.
Por sua vez, na finalização do corte de um dente, a aresta cortante desprende a peça da mesa fresadora,
podendo arrancá-la. Toda essa variação da componente de força perpendicular produz vibrações durante o
processo de usinagem que levam a um acabamento superficial desfavorável. Quando a pressão da aresta
de corte é suficiente para penetrar no material da peça, o cavaco formado terá o formato de vírgula.
Imagem ilustrativa de fresamento concordante (a), fresamento discordante (b) e segmentação do cavaco (c).
Formato do cavaco no fresamento tangencial
O cavaco formado no fresamento tangencial assemelha-se a uma vírgula, cuja espessura do corte aumenta
de zero a um valor máximo no caso do fresamento discordante; e reduz de um valor máximo a zero, no caso
do fresamento concordante. Assim tem-se:
Rotacione a tela. 
Onde:
 = ângulo de contato do dente com a peça
 = diâmetro da fresa
 = espessura de penetração do dente da fresa na peça
Logo:
Rotacione a tela. 
Onde:
 = espessura de corte para a condição de 
 = avanço por dente
Operação de fresamento frontal
cos Ψ =
D − 2ae
D
= 1 −
2ae
D
Ψ
D
ae = e
hD max = fz ⋅ sen Ψ0 = fz ⋅ 2 ⋅ [
ae
D
− ( ae
D
)
2
]
1
2
hD max Ψ = Ψ0
fz
Como dito anteriormente, no fresamento frontal, os dentes cortantes estão dispostos na região frontal da
fresa, e o eixo da ferramenta é perpendicular à superfície usinada. Para esse tipo de fresamento, dados
experimentais indicam que o ideal é que o diâmetro da fresa seja a superior à largura da
superfície usinada , sendo comum aplicar para a escolha da fresa a associação de .
Esse ponto é relevante e vale ser ressaltado, considerando que, quando a fresa possui diâmetro muito
próximo da largura da peça, os cavacos gerados no início da operação terão espessura muito pequena.
Imagem esquemática da posição da fresa para fresamento frontal em relação à peça de corte.
Fresas frontais com gume cortante de metal duro são mais sensíveis a choques; portanto, a posição de
contato da fresa com a peça deve ser avaliada em toda a operação de corte.
Fresamento frontal.
O tempo de choque (decorrido entre o primeiro contato da ferramenta de corte com a peça até o contato
total com o segmento do cavaco) deve ser o máximo permitido, minimizando o impacto entre as superfícies,
assumindo-se um valor mínimo para a distância de ajustagem (j), que deve ser de aproximadamente o
diâmetro da fresa. Além disso, valores de abaixo do estabelecido acima levarão a espessuras de corte 
iniciais próximas de zero, o que traz prejuízos à operação como citado anteriormente.
Formato do cavaco no fresamento frontal
(D) 20% 50%
(ae) D = 1, 3 ⋅ ae
5%
j (h)
O fresamento frontal pode ser simétrico ou assimétrico.
O fresamento frontal simétrico ocorre quando o deslocamento do eixo da ferramenta de corte (fresa) ocorre
sobre o eixo de simetria da peça usinada, enquanto o assimétrico ocorre em casos em que o corte não
ocorre sobre o eixo de simetria da peça usinada.
Tabela – Parâmetros relacionados ao fresamento frontal simétrico e espessura de corte.
Adaptada de Diniz, Marcondes e Coppini (2014, p. 223).
No caso do fresamento frontal assimétrico com fresas de facear, pode-se classificá-lo em concordante ou
discordante. O concordante se dá quando a maior parte do corte apresenta espessura decrescente e será
discordante quando a maior parte do corte tiver espessura de corte crescente. Além disso, o fresamento
frontal assimétrico pode ser empregado para gerar rebaixos nas peças, como na imagem a seguir (c).
Por sua vez, o fresamento frontal assimétrico dá-se quando o deslocamento do eixo da fresa não ocorre
sobre o eixo de simetria da peça usinada. Esse tipo de fresamento é mais oportuno em casos em que o
diâmetro da fresa é grande em relação à largura da peça, pois pode-se ter um maior número de dentes
ativos durante o corte de forma conjunta, resultando em menores esforços nos dentes e,
consequentemente, em um corte mais suave do que o verificado no fresamento simétrico.
Tabela – Parâmetros relacionados ao fresamento frontal assimétrico.
hDmin – Espessura mínima do cavaco
Adaptada de Diniz, Marcondes e Coppini (2014, p. 224).
Observe, a seguir, as imagens que apresentam um fresamento de raso ou canal com fresas de topo,
fresamento comum com fresas de facear, fresamento assimétrico com toda a superfície sendo fresada e
fresamento frontal assimétrico.
Assim tem-se:
Rotacione a tela. 
Onde: ângulo de contato do dente com a peça. Logo:
Rotacione a tela. 
Nesse caso, o fresamento também pode ser considerado concordante ou discordante. Caso a posição
inicial do dente gume cortante apresente espessura mínima do cavaco igual a zero, o fresamento
será considerado discordante.
Será concordante para os casos em que a espessura do cavaco inicialmente for maior que zero e o
valor final homin igual a zero.
Esquema da espessura do cavaco no fresamento frontal em relação ao ângulo de posicionamento do dente e o ângulo de posição.
cos Ψ =
D − 2aθ
D
= 1 −
2aθ
D
Ψ0 =
hD max = fz ⋅ sen (χr) ⋅ sen (ψ0) = fz ⋅ sen χr ⋅ 2 ⋅ [
ae
D
− ( ae
D
)
2
]
1
2
(hDmin)
(h0)
Seleção dos parâmetros de usinagem e o número de
dentes da fresa
Fatores como a profundidade de corte, a penetração de trabalho (ae), o avanço, a velocidade de corte e o
número de dentes da fresa são primordiais para selecionar os parâmetros de usinagem.
Comentário
A profundidade de corte pode ser avaliada por vários prismas. Uma profundidade de corte maior é
economicamente vantajosa, tendo em vista que aumentará a remoção de cavaco e não terá nenhum
impacto que possa gerar desgaste prematuro da ferramenta de corte.
Portanto, para fresas frontais, indica-se a utilização do maior comprimento possível das arestas de corte.
Contudo, é importante ressaltar que, para se evitar vibrações, é preciso respeitar o comprimento de corte
, que não deve ficar abaixo de dois terços do comprimentoda aresta de corte.
Outros fatores podem ser considerados para a escolha da profundidade de corte, tais como a potência da
máquina, rigidez da peça e seu acabamento superficial.
Atenção!
Conforme a penetração de trabalho aumenta, o ângulo de contato entre a fresa e a peça aumentará
gradativamente, o que levará ao aumento da temperatura de operação, reduzindo significativamente a vida
útil da ferramenta de corte.
Sendo assim, caso não seja possível remover o material em apenas uma passada da ferramenta devido à
baixa potência ou à rigidez da máquina, para evitar o desgaste prematuro da ferramenta, pode-se optar por
dividir a operação em duas etapas, removendo um volume menor a cada passada da ferramenta de corte.
Para determinar o avanço é preciso considerar fatores como o tipo de fresa e seu material, potência da
máquina, acabamento superficial, entre outros.
A partir da relação a seguir, pode-se estimar o volume de cavaco removido no fresamento por unidade de
tempo:
(b = ap/ sen χr)
(Ψ0)
V = ap ⋅ ae ⋅ vf
Rotacione a tela. 
Rotacione a tela. 
Sendo:
 = profundidade de usinagem
 = espessura de penetração de trabalho
 = velocidade de avanço
 = avanço por dente
 = número de dentes da fresa
 = rotação da fresa
É importante salientar que a espessura média do cavaco (hm) no fresamento tangencial deve estar no
intervalo de 0,04 mm a 0,2 mm, variando em função da dureza do material usinado e da geometria a ser
usinada. No fresamento frontal essa média não pode ser inferior a 0,1 mm.
Comentário
A velocidade de corte é um parâmetro que está relacionado somente ao avanço dos dentes da fresa, ou
seja, à velocidade de rotação da fresa. Sendo assim, para que seja real e efetivo, o aumento da velocidade
de corte deve estar associado a um ajuste na velocidade de avanço (vf) da mesa fresadora.
Portanto, o aumento da velocidade de corte deve ser acompanhado de um aumento proporcional da
velocidade de avanço.
Rotacione a tela. 
Sendo:
 = velocidade de avanço
 = avanço por dente
 = número de dentes da fresa
 = rotação da fresa
 Como vf = fz ⋅ z ⋅ n, temos: 
V = ap ⋅ ae⋅fz ⋅ z ⋅ n
a0
ae
vf
fz
z
n
vf = fz ⋅ z ⋅ n
vf
fz
z
n
O número de dentes em uma fresa é outro fator importante. Denomina-se fresa de passo largo a fresa que
possui poucos dentes, enquanto a fresa com muitos dentes é conhecida como fresa de passo fino. Há ainda
a fresa de passo médio que apresenta um número intermediário de dentes.
Comentário
Observa-se que fresas de passo largo quando comparadas a fresas de passo fino (ambas com o mesmo
avanço por volta) geram menor potência, pois o avanço por dente e a espessura média de cavaco são
maiores que para fresas de passo fino, considerando a quantidade de cavaco/tempo.
Entre os fatores que devem ser considerados na escolha do número de dentes da fresa, podemos citar o
material da peça, tamanho, estabilidade entre os componentes envolvidos durante o processo de
fresamento e o acabamento superficial.
A seguir, observe a aplicação das fresas de acordo com o passo.
Indicada para desbaste pesado do aço, com tolerância à vibração e a máquinas de baixa potência.
Indicada para desbaste médio do aço e desbaste pesado de ferro fundido.
Indicada para acabamento de aço, desbaste e acabamento de ferro fundido e fresamento de ligas de
titânio.
Largo 
Médio 
Fino 

Mão na massa
Questão 1
Calcule o tempo de avanço da mesa quando o avanço por dente é 0.15mm/dente, o número de insertos
é 6 e a rotação é de 600min-1 (600 RPM).
Parabéns! A alternativa A está correta.
Substitua os valores dados na fórmula:
Sendo:
 velocidade de avanço
 avanço por dente
 número de dentes da fresa
 rotação da fresa
A 540mm/min
B 500mm/min
C 550mm/min
D 640mm/min
E 520mm/min
vf = fz ⋅ z ⋅ n
vf =
fz =
z =
n =
Portanto, o avanço da mesa será de .
Questão 2
Calcule o avanço por dente quando a rotação é RPM), o número de insertos é 10 e o
avanço da mesa é de .
Parabéns! A alternativa B está correta.
Questão 3
De acordo com a posição da ferramenta de corte em relação à peça usinada, o fresamento pode ser
horizontal, vertical ou inclinado. Marque a alternativa que apresenta adequadamente a definição de
vf = fz ⋅ z ⋅ n = 0, 15 ⋅ 6 ⋅ 600 = 540 mm/ min
540 mm/min
450 min−1(450
600 mm/min
A 0.125mm/dente
B 0.075mm/dente
C 0.1mm/dente
D 0.25mm/dente
E 0.150mm/dente
fresamento horizontal.
Parabéns! A alternativa C está correta.
O fresamento horizontal é realizado quando se deseja gerar superfícies paralelas ao eixo de rotação da
fresa. O fresamento vertical é utilizado quando se requer uma superfície a 90° em relação ao eixo de
rotação da fresa.
Questão 4
A seleção dos parâmetros de usinagem é fundamental para se otimizar o processo na operação de
fresamento. Entre os fatores que podem ser considerados, qual podemos citar a seguir?
A
O fresamento vertical é empregado para produzir superfícies paralelas ao eixo de
rotação da ferramenta.
B
O fresamento horizontal é empregado para produzir superfícies perpendiculares ao eixo
de rotação da ferramenta.
C
O fresamento horizontal é usado na produção de superfícies paralelas ao eixo de
rotação da ferramenta.
D Fresamento inclinado não está previsto nos processos de usinagem.
E Fresamentos vertical e horizontal devem sempre ser usados em conjunto.
A Profundidade de corte, número de ciclos, modelo da máquina CNC.
B Deve-se considerar apenas o material da ferramenta de corte e da peça.
Parabéns! A alternativa D está correta.
Para selecionar os parâmetros de usinagem, deve-se saber o que se quer obter como resultado final.
Por conta disso, deve-se considerar número de dentes da fresa, velocidade e profundidade de corte etc.
Questão 5
No fresamento de uma peça de aço de de largura e de comprimento, profundidade de
corte 1,0mm, ferramenta com 8 insertos, avanço por dente de dente e rotação da fresa de
550 RPM, calcule a velocidade de avanço da mesa .
C Deve-se considerar somente a velocidade de avanço e o número de dentes da fresa.
D
Profundidade de corte, penetração de trabalho, avanço, velocidade de corte e o número
de dentes da fresa.
E
Não é necessário avaliar nenhum parâmetro, apenas evitar instabilidade durante o
processo.
80 mm 200 mm
0, 1 mm/
(vf)
A 460 mm/min
B 440 mm/min
C 300 mm/min
D 420 mm/min
E 400 mm/min
Parabéns! A alternativa B está correta.
Substitua os valores dados na fórmula:
Sendo:
 velocidade de avanço
 avanço por dente
 número de dentes da fresa
 rotação da fresa
Portanto, o avanço da mesa será de .
Questão 6
Calcule o avanço por dente durante a operação de fresamento na qual a velocidade de avanço
 é de , a ferramenta apresenta 10 insertos e a rotação da fresa é 650 RPM.
vf = fz ⋅ z ⋅ n
vf =
fz =
z =
n =
vf = fz ⋅ z ⋅ n = 0, 1 ⋅ 8 ⋅ 550 = 440 mm/ min
440 mm/min
(fz)
(vf) 560 mm/min
A 0.025mm/dente
B 0.065mm/dente
C 0.086 mm/dente
D 0.076mm/dente
E 0.050mm/dente
Parabéns! A alternativa C está correta.
Utilize a fórmula a seguir para obter o valor de :
Sendo:
 velocidade de avanço
 avanço por dente
 número de dentes da fresa
 rotação da fresa
Portanto, o avanço por dente será de dente.
Teoria na prática
Para alcançar as especificações de projeto, ou seja, para atingir os requisitos do projeto referentes ao
acabamento superficial e à precisão dimensional para o projeto de peças fresadas, diferentes tipos de
fresas são empregadas, além de diferentes parâmetros e materiais de corte.
De acordo com a forma como a aresta de corte entra em contato com a superfície usinada pode-se alcançar
acabamentos superficiais e características topográficas diferentes.
Entre esses parâmetros podemos destacar os fresamentos concordantes e discordantes. Vamos avaliar
quais as vantagens e desvantagens da aplicação de cada um dos tipos de fresamento.
fz
vf = fz ⋅ z ⋅ n
fz =
vf
z ⋅ n
vf =
fz =
z =
n =
fz =
vf
z ⋅ n
=
560
10 ⋅ 650
= 0.086mm/dente
0.086 mm/
_black
Mostrar solução
Falta poucopara atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
O fresamento é uma das operações que compõem os processos de usinagem dos materiais. No
fresamento, como se dá a remoção do cavaco?
Parabéns! A alternativa C está correta.
O fresamento ocorre devido à remoção de material, que também pode ser chamada de cavaco. Essa
remoção ocorre graças ao momento angular da ferramenta, ou seja, graças a seu movimento de
rotação.
A Pela utilização de ferramentas denominadas rebolos.
B Não há remoção de cavaco no fresamento.
C A partir do movimento rotativo da ferramenta de corte em relação à peça.
D Pelo movimento linear da ferramenta de corte apenas no eixo x.
E
A peça fresada gira ao redor de seu próprio eixo enquanto a ferramenta de corte retira o
cavaco.
Questão 2
O fresamento tangencial pode ser concordante ou discordante. Com base no tipo de fresamento
tangencial, pode-se afirmar que:
Parabéns! A alternativa B está correta.
Quando utilizamos o fresamento discordante, a espessura de corte vai aumentando gradualmente, até
chegar à espessura máxima requerida. No fresamento concordante, o comportamento da espessura é
o oposto: ela começa em seu valor máximo e vai diminuindo, até chegar a zero.
A
No fresamento concordante a ferramenta de corte não avança na mesma direção da
sua rotação.
B No fresamento concordante, a espessura, no início do fresamento, é maior que no fim.
C
No fresamento discordante, a espessura de corte (hD) vai diminuindo gradualmente até
chegar a zero.
D
No fresamento concordante, a espessura de corte (hD) vai aumentando gradualmente
de zero até um valor máximo.
E
Tanto no fresamento concordante como no discordante a espessura do cavaco se
mantém constante.
2 - Forças e potências no fresamento tangencial
Ao �nal deste módulo, você será capaz de calcular as forças e potências no fresamento
tangencial.
Vamos começar!
Você sabe como calcular as forças e potências no
fresamento tangencial?
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre como calcular as forças e potências no fresamento
tangencial.

Determinação da força média de corte no fresamento
tangencial 
Entre os parâmetros que visam otimizar o fresamento das peças buscando uma redução no gasto de
energia, bem como o aumento da vida útil da ferramenta e o melhor acabamento da peça, a força de
usinagem é um dos parâmetros mais importantes para efeito de estudo. Dentro do melhor acabamento
inclui-se o excelente controle da geometria dimensional da superfície fresada.
Comentário
As forças resultantes geradas pelo fenômeno do movimento entre ferramenta e peça são variáveis
decorrentes principalmente da inconstância do cavaco, já que sua área da seção transversal varia
periodicamente.
Cabe ressaltar que todas as componentes da força de usinagem no plano de trabalho, ou seja, força ativa,
força de corte, força de avanço, força de apoio, força efetiva de corte, força de profundidade e de
compressão, contribuem para a determinação da potência de usinagem.
De�nição das forças no fresamento
Veja a definição de cada umas das forças:
(F′c)
Força de usinagem 
É a força resultante de todas as forças que atuam no plano de trabalho do sistema
ferramenta-peça.
(Fu)
Força ativa 
É a componente de Fu no plano de trabalho do sistema ferramenta-peça e na direção deste.
(Ft)
Força passiva 
É a componente de Fu no plano de trabalho do sistema ferramenta-peça, na direção
perpendicular a esse plano de trabalho.
(Fp)
Força de corte 
É a componente de Fu na direção de corte, situada no plano de trabalho. Também conhecida
como força principal de corte.
(Fc)
Força de avanço 
É a componente de Fu na direção de avanço, situada no plano de trabalho.
(Ff)
Força de apoio 
É t d F di ã di l à di ã d it d l d
(Fap)
Pode-se concluir que, para o cálculo da potência de usinagem, leva-se em consideração a força ativa, já que
ela se encontra no plano de trabalho em que os movimentos de fresagem são realizados. Na imagem a
seguir é possível identificar as forças dispostas em uma operação de fresagem.
Componentes das forças de usinagem nos processos de fresamento.
Força média no fresamento tangencial
Na imagem anterior, observa-se que a componente de Fu sobre o plano de trabalho e na direção do corte é a
Fc. Como a direção da força de usinagem não é constante por ocasião do fresamento, ou seja, no contato
da peça com a ferramenta, todas as suas componentes também não são constantes.
Tendo em vista que no processo de fresamento o ângulo de direção de avanço não é constante, como no
caso do torneamento, onde a força de apoio se confunde com a força de corte, a força ativa é a soma
vetorial das forças de avanço, força de apoio e força de corte. Assim:
Rotacione a tela. 
Essa equação é fundamental para determinar a força de usinagem. Porém, para tanto, deve ser levada em
consideração também a força passiva – que, embora não contribua para a potência de usinagem, já que por
definição é perpendicular ao plano de trabalho (que é o local onde são realizados os movimentos de avanço
e corte), ela é responsável pela deformação elástica do sistema peça-ferramenta por ocasião do corte,
influenciando diretamente nas tolerâncias do processo de fresagem.
É a componente de Fu na direção perpendicular à direção de avanço, situada no plano de
trabalho.
→
Ft =
→
Ff +
→
Fap +
→
Fc
Dessa forma, a força de usinagem é a soma vetorial da força passiva com a força ativa. Assim:
Rotacione a tela. 
Como por definição as forças ativas e passivas são perpendiculares entre si, o módulo da força de
usinagem pode ser determinado por:
Rotacione a tela. 
Cabe ressaltar que devido à dificuldade de medição das forças de avanço, força de apoio e força de corte
que compõem a força ativa, seu processo de determinação é feito com ajuda de um dinamômetro capaz de
medir os esforços nos planos X, Y e Z.
A força de corte Fc, perpendicular à seção de corte e principal fator para o cálculo da potência no
fresamento, pode ser determinada por:
Rotacione a tela. 
Onde é a força específica de corte e pode ser determinada pela espessura h do cavaco, seguindo o
critério de Kienzle-Haidt (determinação experimental da constante Ks), e b a largura do corte.
Como visto anteriormente, no fresamento, a espessura h do cavaco varia e, com isso, a força de corte
também é variável, não somente em direção quanto também em módulo.
Dessa forma, observando a imagem a seguir, pode-se determinar a espessura h do cavaco.
Grandezas geométricas na formação do cavaco em um fresamento tangencial.
→
Fu =
→
Ft +
→
Fp
Fu = √F2t + F2p
Fc = Ks ⋅ h ⋅ b
Ks
Explodindo a parte principal do cavaco na figura anterior, tem-se:
Grandezas geométricas na formação do cavaco num fresamento tangencial explodida na parte do cavaco.
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
Onde:
 distância que mostra o avanço da peça por dente e por volta em mm/rpm
 velocidade de avanço em mm/min
 rotação da fresa em rpm
 número de dentes da fresa
 espessura do cavaco em mm
 ângulo central correspondente a h
 ângulo central correspondente ao contato inicial e final da fresa com a peça
Cabe ressaltar que esse modelo serve para calcular a espessura do cavaco, seja em movimentos
concordantes, isto é, quando o sentido do movimento de avanço coincide com o sentido do movimento de
rotação da fresa, quanto discordantes, ou seja, quando o sentido do movimento de avanço é contrário ao
sentido do movimento de rotação da fresa.
Atenção!
Há apenas uma observação da aproximação: para movimentos concordantes, a espessura do cavaco real é
maior que o calculado pelo modelo; para movimentos discordantes é o contrário, ou seja, a espessura do
h ≅ad ⋅ sen Ψ
h ≅
va
n ⋅ z
⋅ sen Ψ
ad →
va →
n →
Z →
h →
Ψ →
Ψ∘ →
cavaco real é menor que o calculado pelo modelo.
Porém, essa diferença não é representativa devido às diferenças de outros fatores, principalmente a força
específica de corte , que também apresenta variações, só quede forma inversa ao da espessura.
Substituindo o valor da espessura do cavaco h, no modelo de cálculo da força de corte vem:
Rotacione a tela. 
A força específica de corte (Ks) é determinado por Kienzle como:
Rotacione a tela. 
Dessa forma, vê-se que da mesma maneira que h varia com o ângulo central , a força específica de corte
também irá variar.
Substituindo o valor no cálculo da força de corte:
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
Como o cálculo da potência envolverá integração, esse modelo acaba sendo bastante trabalhoso. Assim
sendo, utiliza-se um valor médio da força específica de corte .
Com essa aproximação, trabalha-se com uma espessura média do cavaco ) e, como correspondente
ângulo central , a força de corte aproximada pode ser determinada por:
(Ks)
Fc = Ks ⋅
va ⋅ b
n ⋅ z
⋅ sen Ψ
Ks = Ks1 ⋅ h
−z
ψ
Fc = Ks ⋅ h ⋅ b = Ks1 ⋅ h
1−z ⋅ b
Fc = Ks1 ⋅ b ⋅ (
va
n ⋅ Z
)
1−z
⋅ (sen ψ)1−z
(Km)
(hm
Ψm ≅ Ψ0
2
Rotacione a tela. 
Componentes de no fresamento tangencial
As imagens a seguir mostram a ação da fresa em um plano de trabalho com as forças exercidas sobre o
plano de trabalho.
Decomposição da força ativa no fresamento com fresa tangencial em movimento discordante.
Decomposição da força ativa no fresamento com fresa tangencial em movimento concordante.
A força ativa é resultante das forças de corte e da força radial , que mostra a ação da ferramenta
sobre a peça. A força ativa é a força que apresenta a ação sobre o eixo da fresadora. Da mesma forma,
também pode ser obtida como resultante das forças de avanço e de apoio. Assim:
Km = Ks (hm)
hm = h (ψm)
Ψm ≅
Ψ0
2
F′c = Km ⋅
va ⋅ b
n ⋅ Z
⋅ sen Ψ
 FU
Ft Fc FR
F2t = F
2
c + F
2
R = F
2
a + Fap
2
Rotacione a tela. 
e
Rotacione a tela. 
Cabe ressaltar que essa relação depende também de outros fatores, tais como o ângulo ψ, ângulo de corte e
do tipo de movimento da ferramenta, se discordante ou concordante.
Determinação da potência média de corte no
fresamento tangencial
Para definir a potência média de corte no fresamento é necessário inicialmente definir o trabalho para
posteriormente determinar a potência. O diferencial do trabalho por dente e por volta da fresa é definido por:
Rotacione a tela. 
Ao se integrar a expressão anterior, considerando os limites de integração inicial o ângulo 0 e o final , e,
para simplificar os cálculos, substituir pela expressão , temos:
Rotacione a tela. 
Desenvolvendo essa integral, com substituição dos limites de integração, temos:
Rotacione a tela 
tg α =
FR
Fc
dW = F′c ⋅
D
2
⋅ dΨ ⋅
1
1.000
Ψ0
F ′c Fc
W = ∫
Ψ0
0
 Km ⋅
va ⋅ b
n ⋅ Z
⋅ D ⋅ sen ΨdΨ ⋅
1
2.000
W = Km ⋅
va ⋅ b ⋅ D
2.000 ⋅ Z ⋅ n
⋅ (1 − cos Ψo)
Rotacione a tela. 
A expressão define o trabalho desenvolvido pela fresa por dente da ferramenta.
Da imagem anterior, pode-se determinar a razão trigonométrica:
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
Substituindo o valor na expressão do trabalho, temos:
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
A unidade do trabalho é kgf. .
Para determinar a potência média de corte, utiliza-se a expressão:
Rotacione a tela. 
A unidade da potência de corte definida é CV.
O é determinado em tabela de Kienzle - Haidt, |mas, para tal, é necessário ter o valor de .
cos Ψo =
D
2 − e
D
2
= 1 −
2e
D
1 − cos Ψo =
2e
D
W = Km ⋅
va ⋅ b ⋅ D
2.000. Z ⋅ n
⋅
2e
D
W = Km ⋅
va ⋅ b ⋅ e
1.000 ⋅ Z ⋅ n
m
Nc =
W ⋅ z ⋅ n
60 ⋅ 75
=
Km ⋅ va ⋅ b ⋅ e
60 ⋅ 75 ⋅ 1.000
= 2, 22 ⋅ 10−7 ⋅ Km ⋅ va ⋅ b ⋅ e
Km hm
Como visto anteriormente:
Rotacione a tela. 
Para valores médios:
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
Com esse valor de é possível determinar o valor de .
É possível também determinar a potência de corte com base no volume de cavaco removido. Para tal, é
imperativo ter o volume de cavaco removido por minuto no fresamento tangencial.
Dessa forma, o modelo utilizado para o cálculo do volume é:
Rotacione a tela. 
Onde:
 - é o volume de cavaco removido, em mm3/min
 - é a largura de corte, em mm
 - é a espessura de penetração, em mm
 - é o avanço por dente, em mm
 - é a velocidade de rotação da fresa, em rpm
 - é o número de dentes da fresa
 - é a velocidade de avanço da fresa, em mm/min
h ≅ad ⋅ sen Ψ
hm = ad ⋅ sen
Ψo
2
=
va
Z ⋅ n
⋅ sen
Ψo
2
=
va
Z ⋅ n
⋅ √ 1 − cos Ψo
2
hm =
va
Z ⋅ n
⋅ √ e
D
hm Km
V = b ⋅ e ⋅ ad ⋅ n ⋅ Z = b ⋅ e ⋅ va
V 
 b
 e 
 ad
 n
Z
 va
Dessa forma, a potência de corte necessária para remover um volume de cavaco por minuto é
definida por:
Rotacione a tela. 
Onde V' é o volume de cavaco removido por unidade de potência em um minuto de trabalho,
normalmente medido experimentalmente.
Esse método de cálculo da potência é mais rápido, porém tem uma restrição quanto à precisão: só
apresenta valor razoável quando as condições de fresagem são normais. Isso ocorre principalmente quando
se refere ao avanço por dente. As tabelas são baseadas em condições normais, e V' pode ser obtido por
valores experimentais e também por tabelas ou gráficos.
Atenção!
Quando se deseja operações de fresagem que utilizam avanços por dentes fora dessa condição, ou seja,
maiores ou menores que os valores normais, é desejável a utilização do cálculo da potência de corte
utilizando a pressão específica de corte média seja para a fresa tangencial, seja para a frontal.
Conhecendo o valor da potência de corte é possível determinar a potência fornecida pelo motor de
acionamento da fresadora , utilizando o rendimento mecânico total da transmissão, .
Rotacione a tela. 
Exemplos de cálculo de forças e potências no
fresamento tangencial
Veja alguns exemplos para compreendermos os assuntos que acabamos de estudar.
Nc V
Nc =
V
V′
(mm3)
(Km)
Nm ηt
Nm =
Nc
ηt
Exemplo 1
Em um fresamento tangencial que apresenta em movimento uma espessura de cavaco de 10 mm, vamos
determinar a força média de corte dado que o material apresenta pressão específica de corte
 e largura de corte .
Resposta
Como:
Exemplo 2
Um ferro fundido duro apresenta pressão específica de corte e é fresado com uma
ferramenta tangencial que apresenta os seguintes parâmetros:
Vamos determinar a potência média de corte em CV.
Resposta
Como:
250kgf/mm2 5 mm
Fc = Ks ⋅ h ⋅ b
Fc = 250 ⋅ 10 ⋅ 5 = 12.500kgf
210kgf/mm2
va = 360 mm/min
e = 10 mm
b = 5 mm
Potc = 2, 22 ⋅ 10
−7 ⋅ Km ⋅ va ⋅ b ⋅ e = 2, 22 ⋅ 10
−7 ⋅ 210 ⋅ 360 ⋅ 5 ⋅ 10 = 8, 5CV
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
Em um fresamento tangencial, o valor médio da força específica de corte é . Determine o
valor aproximado da força de corte sabendo que a velocidade de avanço da mesa , a largura do
corte vale , e a rotação da fresa . A fresa apresenta 6 dentes e o ângulo central vale 
.
300kgf/mm2
5 mm/s
10 mm 210rpm 30∘
Parabéns! A alternativa A está correta.
Dado que a força média de corte aproximada pode ser determinada por:
Deve-se atentar para as unidades, onde o avanço da ferramenta deve estar em , fazendo a
transformação de unidades:
Então:
Questão 2
Determine a potência fornecida pelo motor de acionamento de uma fresadora tangencial que apresenta
um rendimento mecânico total de transmissão de , largura de corte , espessura de corte
 e velocidade de avanço 300 . O volume de cavaco removido por unidade de
potência em um minuto de trabalho vale HP.min.
A 360 kgf
B 400 kgf
C 440 kgf
D 480 kgf
E 500 kgf
F′c = Km ⋅
va ⋅ b
n ⋅ 7
⋅ sen Ψ
mm/min
va = 5 ⋅ 60 = 300 mm/min
F′c = 300 ⋅
300 ⋅ 10
210 ⋅ 6
⋅ sen 30∘ = 357, 14kgf
50% 5, 0 mm
80 mm mm/min (mm3)
12.000 mm3/
Parabéns! A alternativa D está correta.
Inicialmente se determina o volume de cavaco removido:
Assim, a potência de corte vale:
Dessa forma, a potência fornecida pelo motor vale:
A 10 HP
B 7,5 HP
C 15 HP
D 20 HP
E 25 HP
V = va ⋅ b ⋅ e = 300 ⋅ 5 ⋅ 80 = 120.000 mm
3/min
Nc =
V
V′
=
120.000
12.000
= 10HP
Nm =
10
0, 5
= 20HP
3 - Forças e potências no fresamento frontal
Neste módulo,você será capaz de calcular as forças e potências no fresamento frontal.
Vamos começar!
Como calcular as forças e potências no fresamento
frontal
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre como calcular as forças e potências no fresamento frontal.

Fresamento frontal
Para fins de melhor entendimento dos conceitos, este tópico seguirá a distribuição inicial da determinação
da força média de corte no fresamento frontal. Em seguida, será mostrado um modelo de cálculo da
potência média de corte no fresamento frontal. Por fim, serão mostradas as componentes da força de
usinagem no fresamento frontal.
O fresamento frontal é quando a fresa tem seu eixo perpendicular à superfície da peça usinada. Consiste
em um processamento de acabamento excelente de peças de larga utilização industrial. É rápido e preciso.
Da mesma forma que o fresamento tangencial, ele pode também ser utilizado de forma concordante e
discordante para melhorar o acabamento das peças. Na imagem a seguir, é possível mostrar a posição de
uma fresa frontal em relação a uma peça usinada.
Posição de uma fresa frontal em relação a uma peça fresada por uma fresa frontal.
A imagem mostra que no fresamento frontal a melhor posição de colocação da fresa é de forma que seu
centro esteja situado dentro da largura da peça.
A prática industrial fornece a relação entre a largura da peça “e” e o diâmetro da fresa “D”. Em função do
material a ser fresado, a espessura representa cerca de 75% do diâmetro em casos de ferro e aço fundido a
ser fresado e 60% em casos de aço a ser fresado.
Alguns cuidados devem ser tomados em função do material que compõe as pastilhas das fresas frontais.
Por exemplo, as pastilhas de metal duro apresentam uma forte sensibilidade aos choques, aumentando a
importância de uma análise da posição de ataque da fresa sobre a peça a ser usinada, cujo ângulo da
ferramenta e cuja posição relativa da fresa com a peça são fatores fundamentais e importantes para a
definição da posição de ataque da fresa.
Comentário
Para reduzir as consequências do problema citado acima, utiliza-se a técnica de abordar a peça o mais
distante da aresta principal e transversal de corte.
Define-se tempo de choque o tempo entre o contato inicial da ferramenta com a peça a ser fresada e o seu
posterior contato completo com o cavaco. Para que o efeito sobre a ferramenta seja o menos prejudicial
possível, a prática identifica que esse tempo de corte deve ser o maior possível.
O cavaco gerado na fresa frontal tem o mesmo formato do cavaco gerado nas fresas tangenciais, durante a
operação de corte.
Determinação da força média de corte no fresamento
frontal
A imagem a seguir permite a determinação de algumas relações geométricas que servirão para o cálculo da
força média de corte no fresamento frontal.
Posicionamento do cavaco em relação ao ângulo do dente e de posição da ferramenta.
Da mesma forma que na fresa tangencial, a força de corte é definida por:
Rotacione a tela. 
Fc = Ks ⋅ h ⋅ b
ou
Rotacione a tela. 
e conforme o critério de Kienzle-Haidt:
Rotacione a tela. 
Sendo a profundidade de usinagem, que é calculada como: .
Determinação da espessura média do cavaco
Por se tratar de um valor médio, a espessura média do cavaco é obtida por meio do cálculo integral de um
valor médio. Assim:
Rotacione a tela. 
ou
Rotacione a tela. 
Resolvendo a integral, obtém-se:
Rotacione a tela. 
Fc = Ks ⋅ b ⋅ ad ⋅ sen Ψ ⋅ sen χ
Fc = Ks ⋅ p ⋅ ad ⋅ sen Ψ
p p = b ⋅ sen χ
hm =
∫ Ψ2
Ψ1
 h⋅dΨ
Ψ2 − Ψ1
hm =
1
Ψ2 − Ψ1
⋅ ∫
Ψ2
Ψ1
(ad ⋅ sen χ ⋅ sen ψ) ⋅ dψ
hm =
1
Ψ2 − ψ1
⋅ ad ⋅ sen χ ⋅ (cos Ψ1 − cos Ψ2)
Componentes da força de usinagem no fresamento frontal
Para determinar essas componentes, faz-se necessário dividir o estudo em dois planos com as respectivas
forças atuantes em cada um, a saber, o plano de trabalho e o plano de referência, mostrados na imagem a
seguir.
Componentes da força de usinagem nos planos de trabalho e de referência.
Observando o plano de trabalho, é possível identificar as forças de corte, avanço e apoio.
1. Força de corte na direção de corte
2. Força de avanço na direção de avanço
3. Força de apoio na direção perpendicular à direção de avanço
A componente da força de usinagem Fu no plano de trabalho é a força Ft chamada força ativa.
Observando plano de referência, é possível identificar as forças radial e passiva.
1. Força radial na direção perpendicular à direção de corte
2. Força passiva na direção perpendicular ao plano de trabalho (essa força também é conhecida como
força de profundidade)
Na imagem a seguir, as posições 1, 2 etc. representam a posição do dente em determinado instante.
A força de avanço resultante é a soma de todas as forças de avanço para cada posição de dente.
Rotacione a tela. 
(Fu)
(Fc)
(Fa)
(Fap)
(FR)
(Fp)
∑Fai = Fa1 + Fa2 + ⋯ ⋅

Determinação da potência média de corte no
fresamento frontal
Para determinar a potência média de corte no fresamento é necessário incialmente definir o trabalho para
posteriormente se chegar à potência. A diferencial do trabalho por dente e para o percurso entre os ângulos
ψ1 e ψ2 é definida por:
Rotacione a tela. 
Ao se integrar a expressão anterior, considerando como os limites de integração os ângulos ψ1 e ψ2, vem:
Rotacione a tela. 
Resolvendo a integral, obtém-se o trabalho:
Rotacione a tela. 
Pela imagem anterior, obtém-se os valores dos cossenos dos ângulos ψ1 e ψ2:
Rotacione a tela. 
Substituindo esses valores na expressão do trabalho, vem:
dW = Fc ⋅
D
2
⋅ dΨ
W = ∫
Ψ2
Ψ1
 Km ⋅ b ⋅ h ⋅
D
2
⋅ dΨ
W = Km ⋅ ad ⋅ b ⋅ sen χ ⋅ (cos ψ1 − cos ψ2) ⋅
D
2.000
cos ψ1 =
2 ⋅ e1
D
 e  cos ψ2 = −
2 ⋅ e2
D
Rotacione a tela. 
Ou simplificando:
Rotacione a tela. 
A unidade do trabalho anterior é 
Para determinar a potência média de corte, para uma rotação n e para Z dentes da fresa, utiliza-se a
expressão:
Rotacione a tela. 
Esse modelo determinado é semelhante ao modelo determinado para a fresa tangencial. Neste, a diferença
é que o valor do Km é determinado para uma espessura de cavaco definida anteriormente por:
Rotacione a tela. 
A unidade da potência de corte definida anteriormente é CV.
A potência de avanço desenvolvida pela ferramenta pode ser determinada utilizando a força de avanço
resultante, que é a soma de todas as forças de avanço para cada posição de dente.
Rotacione a tela. 
Neste modelo, as unidades são consideradas da seguinte maneira:
Velocidade de avanço em mm/min
W = Km ⋅ ad ⋅ b ⋅ sen χ ⋅ (
2 ⋅ e1
D
+
2 ⋅ e2
D
) ⋅ D
2 ⋅ 000
W = Km ⋅ ad ⋅ b ⋅ sen χ ⋅ e ⋅
1
1.000
kgf. m
Nc =
W ⋅ z ⋅ n
60 ⋅ 75
=
Km ⋅ ad ⋅ b ⋅ e ⋅ n ⋅ Z
60 ⋅ 75 ⋅ 1 ⋅ 000
⋅ sen χ = 2, 22 ⋅ 10−7 ⋅ Km ⋅ va ⋅ p ⋅ e
hm =
1
Ψ2 − Ψ1
⋅ ad ⋅ sen χ ⋅ (cos ψ1 − cos ψ2)
Na =
∑Fa ⋅ va
60.75
Força de avanço em kgf
Potência de avanço em CV
Exemplos de aplicação de forças e potências no
fresamento frontal
Agora, veja alguns exemplos para compreender melhor os assuntos que acabamos de estudar.
Em um fresamento frontal que apresenta em movimento uma espessura de cavaco de 0,5 mm, há um
avanço de 360 mm/min e uma força de avanço de 100 kgf. Vamos determinar a potência de avanço para
uma posição do dente, em CV.
Resposta
2. Em um fresamento frontal, vamos determinar a força de corte sabendo que a peça a ser fresada é um
foco de pressão específica de corte 210 kgf/mm2 com os seguintes parâmetros:
h = 0,2 mm
b = 5 mm
Resposta
Temos:
Pota =
Fa ⋅ va
60 ⋅ 75
=
100 ⋅ 360
60 ⋅ 75
= 8CV
Fc = Ks ⋅ h ⋅ b = 210 ⋅ 0, 2 ⋅ 5 = 210kgf
Falta pouco para atingir seus objetivos.
Vamos praticar alguns conceitos?
Questão 1
1. Entre as afirmações a seguir, para um fresamento frontal, determine as que estão corretas.
I – A força de usinagem é a força resultante de todas as forças do plano de trabalho.
II – A força de corte é componente da força de usinagem perpendicular a direção de corte situada no
plano de trabalho.
III – A força de avanço é a componente da força de usinagemna direção de avanço, situada no plano de
trabalho.
Parabéns! A alternativa D está correta.
A usinagem é realizada com a força resultante do sistema, por isso a afirmativa I está correta. A II está
incorreta porque a força de corte é na direção de corte e não perpendicular.
A força de avanço faz a usinagem ser possível, ela é paralela à direção de avanço e se situa no plano de
trabalho. Assim, a afirmativa III está correta.
Questão 2
2. Entre as afirmações a seguir, sobre fresamento frontal e tempo de choque, analise as afirmativas e
assinale a opção correta.
I – O fresamento frontal é quando a fresa tem seu eixo de rotação perpendicular à direção da superfície
da peça usinada.
II – O fresamento frontal utiliza o modo concordante com força de avanço nula.
A Somente I
B Somente II
C Somente III
D I e III
E I e II
III – O tempo de choque é o tempo de contato da ferramenta com o cavaco.
Parabéns! A alternativa A está correta.
Para realizar o fresamento frontal, coloca-se o eixo de rotação perpendicular à superfície para que os
dentes de fresa possam agir na peça a ser fresada, seja de forma concordante, seja de forma
discordante. O tempo em que a ferramenta atua tocando a peça e o cavaco é chamado de tempo de
contato.
Considerações �nais
O processo de fresamento consiste na retirada de material da superfície de uma peça a fim de lhe dar a
forma e o acabamento desejados.
Vários conceitos muito importantes foram discutidos neste conteúdo, como os tipos de fresas e
fresamento, o cavaco, a classificação quanto ao eixo de rotação, os parâmetros, além do cálculo das forças
e potências em todo o processo.
A Somente I
B Somente II
C Somente III
D I e III
E II e III
O fresamento, diferentemente de outros processos de usinagem que possuem o mesmo objetivo,
conformação do material, trabalha com peça fixada e ferramenta rotatória, trazendo como vantagens custo
acessível, possibilidade de trabalhar com diversas quantidades de peças, menor desgaste da ferramenta,
melhor qualidade superficial, menor potência de corte e, por fim, porém não menos importante, a força de
usinagem, dependendo do tipo de movimento, que atua empurrando a peça sobre a mesa onde ela está
fixada, reduzindo consideravelmente os efeitos de vibração.
Podcast
Neste podcas, você conhecerá um pouco mais sobre o processo de usinagem por fresamento.

Referências
DINIZ, A. E.; MARCONDES, F. C.; COPPINI, N. L. Tecnologia da usinagem dos materiais. 9. ed. São Paulo:
Artliber, 2014.
FERRARESI, D. Usinagem dos metais. 4. ed. São Paulo: ABM, 1972.
FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. 18. ed. São Paulo: Blucher, 2018.
KIMINAMI, C. S.; CASTRO, W. B.; OLIVEIRA, M. F. Introdução aos processos de fabricação de produtos
metálicos. São Paulo: Blucher, 2013.
MACHADO, A. R. et al. Teoria da usinagem dos materiais. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018.
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Pesquise o artigo Máquinas fresadoras: saiba como usinar metais e veja como a Superbid mostra todo o
processo de fresamento e suas vantagens. Você encontra o artigo publicado na plataforma Superbid
Marketplace.
Pesquise o trabalho publicado no VII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, da ABCM, sob o tema
Influência da profundidade de corte e do avanço na força de corte no fresamento de faceamento como os
autores analisaram um experimento visando obter o menor custo e o aproveitamento máximo do recurso
das máquinas e das ferramentas de corte.
Pesquise a dissertação de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UNESP,
Uma contribuição ao estudo das tensões residuais no fresamento, onde a engenheira Adriana Bruno Norcino
mostra uma excelente abordagem das tensões criadas em uma peça após o processamento de fresamento.