Calculos de Pressão na ferramenta

Cálculos de pressão na ferramenta na usinagem:

Entende-se a Força de corte como uma pressão aplicada sobre uma área.

• F_c : força de corte [N]
• k_c : pressão específica de corte [N/mm²]
• A : seção de usinagem [mm²]
• b : comprimento do gume ativo [mm]
• h : espessura do cavaco [mm]

KIENZLE propõe uma formulação semelhante. A constante k_c1.1 e o expoente (1-mc) são determinados experimentalmente e tabelados.

• kc1.1 : pressão específica de corte [N/mm²] para um cavaco de seção 1 mm x 1 mm
  (1-mc) : expoente de Kienzle

Com a equação (5) podemos calcular a F_c para torneamento. No fresamento temos as seguintes complicações:

.....• Espessura do cavaco variável (cálculo de h)
.....• Diferença entre o fresamento frontal e o periférico (cálculo de f_s )
.....• Ferramenta multicortante (vários dentes, cálculo de Z_c )
.....• Variedade de geometrias de ferramenta e de gume (cálculo de b)

Cálculo de h
Para levar em conta a variação da espessura do cavaco, usa-se a sua espessura média.

• h_m : espessura média do cavaco [mm]
• f_z : avanço por dente [mm/dente]
• a_e : penetração de trabalho [mm]
• f_s : ângulo de contato ferramenta peça [graus]
• D : diâmetro da fresa [mm]
• k_r : ângulo de direção do gume principal [graus]

Cálculo de f_s
Fresamento FRONTAL

Fresamento PERIFÉRICO

Cálculo de Z_c

A força de corte depende do número de dentes em contato com a peça. Se Z_c não for um número inteiro, significa que, enquanto a fresa gira, o número de dentes em contato oscila entre dois valores inteiros. Assim a força de corte também oscila. Usa-se então o maior dos dois valores.

• Z_c : número de dentes em contato com a peça [dentes]
• Z : número (total) de dentes da fresa [dentes]

Cálculo de b

A Força de Corte é diretamente proporcional ao comprimento do gume ativo. Ocorre que a variedade de geometrias de ferramenta dificulta o cálculo de b. Como simplificação, demonstramos a solução para uma ferramenta de gumes (ou dentes) retos:

• b : comprimento do gume ativo [mm]
• l_s : ângulo de inclinação do gume principal [graus]
• a_p : profundidade de corte [mm]

Em seguida

A equação da Força de Corte no fresamento é, então, modificada a partir da equação do torneamento, para levar em conta as particularidades do processo.

Reunindo as equações mostradas chega-se ao resultado.