Determinação teórico-experimental de forças e análise dinâmica por elementos finitos no fresamento de peças com baixa rigidez

Abstract

O fresamento é um dos processos de usinagem mais universais. Entretanto, a possibilidade de ação simultânea de vários gumes na peça, a contínua variação da espessura do cavaco e as conseqüências do corte interrompido dificultam uma descrição teórica e genérica da influência dessas variáveis no processo. O número de variáveis envolvidas nesse processo inviabilizou, até recentemente, a tentativa de extrair dados confiáveis através da simulação numérica. Porém, com o aprimoramento de métodos adequados, juntamente com o desenvolvimento de programas e computadores, a simulação vem se tornando cada vez mais viável. Atualmente, as forças de corte presentes nos processos de torneamento e fresamento podem ser reproduzidas por diversos modelos. No presente trabalho são desenvolvidos procedimentos teóricos e experimentais para a determinação de forças no fresamento frontal. Essas forças são empregadas como dados de entrada para uma análise dinâmica por elementos finitos de peças de baixa rigidez submetidas aos esforços flutuantes do processo de fresamento, com o objetivo de determinar parâmetros de usinagem que reduzam vibrações. Assim, esses parâmetros podem ser revistos e corrigidos antes do processo ter início. Os parâmetros variados na análise dinâmica foram a profundidade de corte, o avanço e a velocidade de corte. Essa análise permite ajustar as condições de usinagem reduzindo a necessidade de determinação empírica.