Fresagem: Efeitos e Desafios

Tecnologia Mecânica I - Corte por Arranque de Apara

• O corte por arranque de apara (CAA) é um processo tecnológico de fabricação que tem como objetivo atribuir forma às peças a partir de um bruto de maquinagem ou peça semi-acabada.
• O processo ocorre através da ação de uma ferramenta de corte que remove mecanicamente o material excedente, formando aparas/limalhas.
• A formação e o arranque de cada apara são consequência da ação mecânica da aresta de corte da ferramenta, cuja dureza é sempre superior ao material a maquinar.

Classificação dos Processos de CAA

• CAA Macroscópica: Principalmente nos processos de torneamento, fresagem e furação, produzindo aparas com espessura típica entre 0,025mm e 2,5mm.
• CAA de Retificação: Ocorre tipicamente nos processos de acabamento por retificação de superfícies, furos e formas tridimensionais. As aparas variam de 0,0025mm a 0,25mm de espessura.
• Processos Não Convencionais: Incluem processos como a maquinagem por eletroerosão, química e eletroquímica, por ultrassons, por bombardeamento de electrões (EBM), por laser, dentre outros. As aparas removidas apresentam dimensões submicroscópicas ou atómicas.

Torneamento

• A bucha (ou peça) realiza um movimento rotativo.
• O ferro de corte realiza um movimento linear de avanço.
• Permiti a obtenção de peças com superfícies de revolução (cilíndricas, cônicas etc).
• Diversas operações como torneamento externo, facejamento, sangramento e abertura de roscas podem ser executadas variando a posição e o formato da ferramenta e a direção do movimento de avanço.

Furação

• Obtenção de furos passantes ou cegos.
• A broca realiza movimento rotativo combinado com um movimento linear descendente de avanço.

Limador

• O ferro de corte e a peça realizam movimentos lineares.

Brochagem

• Acabamento de furos e superfícies planas.
• A broca realiza um movimento linear não uniforme de vaivém.
• Brochagem interna e externa.

Mandrilagem

• Alargamento e acabamento de furos.
• O mandril realiza um movimento rotativo combinado com um movimento linear de avanço.

Fresagem

• Obtenção de peças 3D de geometria variável.
• A fresa realiza movimento rotativo que pode ser combinado com um movimento linear de avanço da peça.
• Pode ser classificada quanto à relação entre os sentidos de rotação e de avanço em Oposição ou Concordância.

Fresagem - Aplicações

• Superfícies planas ou não;
• Entalhes;
• Rodas dentadas;
• Dentes;
• etc.

Fresadora

• Eixo Vertical: Árvore ocupa a posição vertical.
• Eixo Horizontal: Árvore ocupa a posição horizontal.
• Universais: Permitem posicionar a ferramenta segundo o eixo vertical ou o eixo horizontal.
• Componentes: Suporte, Coluna, Cabeçote, Mesa, Peça.

Classificação da apara quanto ao tipo

• Apara Contínua: Característica de materiais dúcteis e de estrutura homogênea. Pode ser irregular ou regular, a depender se é acompanhada de apara aderente.
• Apara Descontínua: Característica de materiais frágeis e de estrutura heterogênea. Pode ser fragmentada ou desfragmentada.

Classificação da Apara quanto à forma

• Fita: Grande volume, difícil evacuação.
• Helicoidal: Menor volume que a fita, fácil evacuação.
• Espiral: Forma conveniente para evacuação.
• Lascas: Preferida quando o espaço é limitado para remoção.

Apara Aderente

• Porção de material que adere à superfície de saída da ferramenta.
• O aumento da ductilidade do material acentua o fenomeno.
• Influência fundamental na vida da ferramenta e no acabamento superficial das peças.

Mecanismos físico-químicos de desgaste

• Desgaste de flanco
• Entalhadura da aresta
• Craterização.

Curva de desgaste das ferramentas

• Ensaios de maquinagem para diferentes velocidades de corte.
• Medição do desgaste ao longo do tempo.
• Limites convencionais do desgaste.

Lei de Taylor restrita

• Equação para vida útil da ferramenta.
• V, T, e n são variáveis.

Velocidades

• As velocidades de corte, peça/apara, e apara/ferramenta são relacionadas geometricamente.

Forças

• As forças de corte, avanço e atrito são definidas e suas relações são demonstradas.

Tensões

• Uma distribuição uniforme de tensões é considerada.
• As tensões são expressas em função das forças.

Distorção

• O fenômeno de distorção do material durante a deformação é analisado.
• Taxa de distorção é calculada.

Seleção das condições de corte

• Definição da velocidade de corte, avanço e profundidade de corte,
• Consideração pelas operações de desbaste e acabamento.
• Utilização de um gráfico que relaciona o custo por peça com a velocidade de corte.
• Definição de intervalo de máxima eficiência.

Outros Tópicos

• Fluidos de corte (refrigeração, lubrificação, evacuação de aparas)
• Materiais das ferramentas (aços rápidos, carbonetos sinterizados, cerâmicos, diamante sintético policristalino)

Teste seu conhecimento sobre os efeitos da espessura e temperatura na saída do corte durante a fresagem. Explore como a espessura da apara se comporta e os problemas comuns associados à fresagem em concordância. Além disso, descubra o que causa a formação da Cunha Cortante e os efeitos das forças que podem levantar a peça durante o processo.