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Abstract:
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Este trabalho apresenta o desenvolvimento de estratégias de fresamento 4 eixos, simulação da operação de usinagem e fabricação de eletrodos de cobre eletrolítico com perfil de engrenagem empregado ao processo de eletroerosão de cavidades para matrizes de conformação, com aplicação para fabricação de engrenagens de impulsores de partida automotiva. Baseado em um modelo CAD de eletrodo com perfil de engrenagem, foi utilizando o ambiente do software Siemens NX 9.0 para elaboração das estratégias e trajetórias de usinagem abrangendo as etapas de desbaste até o acabamento para produzir um eletrodo com perfis de engrenagem sob condições de vc, fz e ap definidas via CAM. Para a etapa experimental foi utilizado um centro de usinagem ROMI D600 agregado a um sistema rotativo ROMI MGR 230 para permitir movimentações em 4 graus de liberdade. Foram utilizadas fresas toroidal e de topo esférico e os corpos de prova foram de cobre eletrolítico. O processo foi avaliado em termos de tempo de usinagem, geometria e desvio de forma do eletrodo, sobremetal residual e rugosidade. Os resultados obtidos indicaram que a aplicação de estratégias em regime 3+1 eixos demonstraram ser adequadas para a obtenção do perfil de engrenagem de eletrodos com o mínimo de ferramentas de corte e movimentações em vazio. O tempo total de usinagem foi de 6,1h, sendo que as etapas de desbaste e de produção do quebra-canto acresceram 49% e 34% no tempo total, respectivamente. Houve desvio de forma se comparado ao valor nominal (Ø = 33,25±0,53 mm). A avaliação do IPW da peça no CAM mostrou que o sobremetal residual é maior em regiões de difícil acesso como a raiz do dente, resultando em valores de até 0,04 mm. Enquanto que no quebra-canto os valores na faixa de 0,005mm, embora houveram valores de 0,025 mm. A rugosidade apresentou valores de Ra < 0,5 μm, Rz < 2,7 μm e Rt < 3,7 μm, o que demonstra estabilidade do processo, apesar da variabilidade para a região do quebra-canto. Portanto, o fresamento em múltiplos eixos representa uma rota viável, eficiente e inovadora para a fabricação de eletrodos aplicados à eletroerosão de cavidades de matrizes. Apesar das limitações relacionadas à análise de subsuperfície, o estudo fornece bases técnicas sólidas para a continuidade da pesquisa, além de contribuir significativamente para o avanço do conhecimento na área de manufatura de precisão. |
