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Fundamentos de Usinagem Prof. Carlos Bork bork@sapucaia.ifsul.edu.br carlosbork@gmail.com 2015 mailto:carlosbork@gmail.com FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste MATERIAL DA PEÇA PEÇA manuseio Características especiais fixação FERRAMENTA Geometria da ferramenta Material da ferramenta TECNOLOGIA DE USINAGEM PROCESSO Estratégia Controle e monitoramento CAD/CAM MÁQUINA- FERRAMENTA Segurança Construção de baixo peso Base da máquina Fixação dos suportes da ferramenta Sistema de fluido refrigerante Fuso de alta frequência controle Motores CNC controle FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Volume de Material Removido ap Q 1000 v f ae Velocidade de Avanço vf mimmmnzf z mim cm3 Análise da Taxa de Usinagem (Q) em Relação à Profundidade de Corte Axial (ap) e ao Avanço por Dente (fz) FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Considerações sobre comando numérico e programação Tempo de processamento de bloco vf (mm/min.) = [dist. da malha (mm)/tempo de proc. (ms)].(60 s/min) tempo de processamento de 4 ms, malha de 0,5 mm, com velocidade de avanço (vf) máxima de 7500 mm/min Funções look-ahead Controle de jolts FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Requisitos básicos para operações de pré-acabamento Valores conhecidos: profundidade de corte; mínima sobremedida; trajetória da ferramenta; direção do fresamento; Valores desconhecidos: máxima sobremedida; forma da sobremedida; secção transversal de cavaco. Função TotalFunção Total Método Otimizado do pré-acabamentoMétodo Otimizado do pré-acabamento Cálculo do contorno de desbaste real Cálculo do máximo “offset” de qualquer peça Determinação do “offset” generalizado Determinação das superfícies locais “Linkagen” das áreas selecionadas Cálculo da trajetória da ferramenta Considerações sobre comando numérico e programação FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Movimentos da ferramenta de corte Método 2,5 D Método aproximado ao contorno Fresamento pendular Fresamento uniforme em planos Fresamento uniforme em espiral FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Movimentos da ferramenta de corte FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste sistemas de fixação da ferramenta de corte Fixação por parafusos dos cabeçotes de fresar - comprimento útil (L)= 100 mm (DEPO) - diâmetro D1= 12 mm - diâmetro D2= 30 mm Cabeçote de fresar toroidal - D= 20 mm - Rp= 3,5 mm - z= 4 Insertos - CERMET - TiAlCN Fixação por parafusos tipo ARAF L= 23/28 mm; D= 10/16 mm Insertos: HM K03 (TiN Multi) Adaptador para cabeçotes de fresar L= 120 mm; D1= 13 mm; D2= 16 mm material anti-vibração Adapt.para cabeçotes L= 120 mm; D= 13/16 mm material anti-vibração Adaptador para cabeçotes de fresar L= 120 mm; D= 13/25 mm redução M8 para M6 Todos cones HSK 63 Influência dos sistemas periféricos FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Fonte: Kelch Desvio radial máximo no sistema de fixação max: 0,003 mm Desvio radial máximo no sistema de fixação max: 0,002 mm Desvio radial máximo no sistema de fixação max: 0,002 mm Desvio radial máximo no diâmetro max: 0,003 mm Desvio radial máximo no diâmetro max: 0,003 mm Desvio radial máximo no diâmetro max: 0,015 mm PinçaPinça Mandril hidráulico Mandril de expansão térmica FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Método de união de mandril de expansão térmica FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Movimentos da ferramenta de corte FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Etapas do fresamento de uma cavidadevf r Mergulho da ferramenta de corte vf Entrada em curva FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Influência das condições de entrada em uma nova superfície vf A M1 M2 v f r FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Volume de Material Removido ap Q 1000 v f ae Velocidade de Avanço vf mimmmnzf z mim cm3 Análise da Taxa de Usinagem (Q) em Relação à Profundidade de Corte Axial (ap) e ao Avanço por Dente (fz) FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste O processo de fresamento FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Fresamento periférico Fresamento frontal FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Formação de cavaco •método de fresamento (concordante/discordante). vf Fresamento concordante Fresamento discordante hmaxvc vc Fresamento concordante Fresamento discordante Raio superior Raio inferior ae hmax hmax D/2 fz c FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Formação de cavaco •método de fresamento (concordante/discordante). fz= 0.01 mm Concordante 50 x – 0.1 mm fz= 0.01 mm Discordante 50 x – 0.1 mm FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste O processo de fresamento Fresamento frontal FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste O processo de desbaste Pc = Fc . vc . 1/60000 [kW] FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste critério força de usinagem Cálculo de Forças Específicas Fc = kc 1.1 . b . h(1 - mc) FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Equacionamento simplificado da força de corte Cálculo de s .....Fresamento FRONTAL Cálculo de s .....Fresamento PERIFÉRICO FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Equacionamento simplificado da força de corte Cálculo de zC Cálculo de b Considerações da Geometria de contato em 2 ½ eixos, com uma fresa helicoidal de topo reto FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste Análise da Taxa de Usinagem (Q) em Relação à Profundidade de Corte Axial (ap) e ao Avanço por Dente (fz) 1000 fpe vaa Q 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 0 6 1 2 1 9 2 5 T a xa d e u s in a g e m (Q ) [cm 3 ] Fo rç a d e co rt e (F c ) [N ] a p = c te ; fz = v a riá v e l fz = cte ; a p = v a riá v e l Ferram en ta : Fresa d e to p o re to D = 2 0 m m Z= 3 (1 p ara en saio ) Parâm etro s d e co rte : vc: 6 0 0 m /m in a e: 1 9 m m o b s: C o m fl u id o d e co rte M ateria l: A M P 8 0 0 0 Pastilh a : C lasse: K 1 0 Revestim en to : T iA lC N FABRICAÇÃO DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS Aula. Fresamento de desbaste SEMI-ACABAMENTO • Estratégias de corte para temperado -pré-acabamento em 47 minutos -sobremedida mínima de 0,1 mm Diâmetro [mm] mov. de corte vc [m/min ] fz [mm ] an [mm] aet [mm] 3 concordant e 188 0,05 0,05 0,1 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25
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