prof. dr.-ing. joel martinsudesc força e potência de usinagem razões para se conhecer o...
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Prof. Dr.-Ing. Joel Martins UDESC
Força e potência de usinagem
Razões para se conhecer o comportamento das forças de usinagem:
• Para se estimar a potência requerida no corte
• Projetos de máquinas e seus componentes
• Ela tem influência direta no desenvolvimento dos desgastes das ferramentas
• São usadas como parâmetro para controle adaptativo
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FORÇA DE USINAGEM NO CORTE ORTOGONAL
Fu + Fu’ = 0
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CÍRCULO DE MERCHANT
Fu = Fc + Ff
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Componentes das forças de usinagem em função de Fc e Ff
FT = Fc sen + Ff cos
FN = Fc cos - Ff sen
FZ = Fc cos - Ff sen
FNZ = Fcsen + Ff cos
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FORÇA DE USINAGEM NO CORTE TRIDIMENSIONAL
TORNEAMENTO FRESAMENTO
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A força de usinagem é dependente de dois fatores principais:
Área de contato cavaco-ferramenta Resistência ao cisalhamento do material da peça, no plano de cisalhamento
primário e secundário
Assim a influência de qualquer parâmetro de usinagem na força Fu pode ser analisada com base nos seus efeitos sobre estes dois fatores.
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Influência da velocidade de corte na força de usinagem
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Influencia da seção de corte e da resistência do material da peça
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Influencia da geometria da ferramenta de corte
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Força de usinagem segundo Kienzle
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Medição da força de corte
Dinamômetros empregados na medição de força na usinagem:• Empregando extensiometria;• Empregando cerâmicas piezoelétricas.
Os dinamômetros devem ter:• alta sensibilidade;• alta rigidez;• alta resposta em frequência;• alta linearidade;• baixo drift.
Influenciados mais pela características dos elementos dosistema elétricos do que pelo sistema mecânico.
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Sistemas empregando extensiometria
Baseado na variação de resistência elétrica dos extensômetros quando estes são deformados.
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Algumas configurações
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Sistemas empregando cristais piezoelétricos
Efeito piezoelétrico - para algumas cerâmicas, uma polarização de cargas ocorre quando elas são submetidas à esforços mecânicos, dependendo daorientação dos cristais.
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Plataforma piezoelétrica da Kienzle
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Modelos de cálculo de forças de corte segundo Altintas
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A força em cada elemento da ferramentapode ser calculada, por exemplo, pelasrelações:
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