Análise da qualidade superficial no fresamento em raio com ferramenta de ponta esférica - Schwaizer, Pedro Henrique (My University, 2018)
Cutting and strategies parameters, when well defined in a ball nose milling process, can allow good surface quality. The mold and die industry, is a big requester of components with complex geometries and have been searched advances in quality of these surfaces in order to obtain reduction of finishing processes after machining. The surface quality after the machining operation is not sufficient for the entry of these molds and die into productive lines in the industry. The improvement of manufacturing times, costs, superficial quality and dimensional accuracy are always searched for mold and die. In order to improve the surface quality of molds and dies, the present study presents a bibliographical review from the principles of machining to machining in complex surfaces, tool-piece contact and contributions of other works for this theme. The objective of this experiment was characterize the machined surface as the influence of ball nose milling in the longitudinal and transverse direction in a complex geometry when the RPM and the feed rate are variable according to the maximum effective contact diameter between tool and part. For the experiment, a ball nose milling with interchangeable insert was used. Four samples of AISI H13 material were used, where two of them with longitudinal milling and the other two with transverse milling were considered. It was identified for all strategies, that the points which the tool acts perpendicular to the part, in other words, mainly using the center for cutting, the surface quality is impacted and the parameters Ra, Rz and Rmax increase considerably. An improvement in the roughness results is observed while the cutting parameters are increased. For the transverse direction machining it was possible to conclude that the proper calculation of the cutting parameters allows to equalize differences in the surface quality identified in the machining with usual parameters. Analyzing the behavior between test samples for transverse machining, of the ten points evaluated, was identified gain in surface quality in five points, in another four points the quality remained at similar levels and only in one point there was a drop in surface quality . The texture images allowed to complement qualitatively the surface with the roughness results obtained. In addition to the gain in surface quality, for machining in the transverse direction with parameters calculated according to the maximum effective contact diameter, the gain in time of approximately 29% in the machining process was identified.(sic)
Os parâmetros e estratégias de corte, quando bem definidos em um processo de fresamento de topo esférico, podem permitir superfícies de boa qualidade. A indústria de moldes e matrizes é grande requisitante de componentes com geometrias complexas e tem buscado avanços na qualidade destas superfícies afim de obter redução de processos de acabamento posteriores a usinagem. A qualidade superficial após a operação de usinagem não é suficiente para a entrada destes moldes e matrizes em linhas produtivas na indústria. Busca-se sempre a melhoria nos tempos, custos de fabricação, qualidade superficial e precisão dimensional do molde ou matriz. Com o intuito de aprimorar a qualidade superficial de moldes e matrizes, o presente estudo apresenta uma revisão bibliográfica desde os princípios da usinagem até a usinagem em formas complexas, relação de contato ferramenta-peça e contribuições de outros trabalhos para o tema. O objetivo deste experimento foi caracterizar a superfície usinada quanto a influência do fresamento de topo esférico na direção longitudinal e transversal em uma geometria complexa, variando o RPM e velocidade de avanço de acordo com o diâmetro efetivo máximo de contato entre ferramenta e peça. Para o experimento foi utilizado uma ferramenta de ponta esférica com inserto intercambiável. Quatro corpos de prova de material AISI H13 foram determinados, onde considerou-se dois corpos de prova com fresamento longitudinal e outros dois com usinagem transversal. Identificou-se para todas estratégias, que os pontos em que a ferramenta atua perpendicular à peça, ou seja, utilizando principalmente seu centro para corte, a qualidade superficial é impactada e os parâmetros Ra, Rz e Rmáx elevam-se consideravelmente. Nota-se melhora nos resultados de rugosidade ao passo que elevam-se os parâmetros de corte. Para a condição de usinagem transversal foi possível concluir que o cálculo adequado dos parâmetros de corte permite equalizar diferenças na qualidade superficial identificadas na usinagem com parâmetros usuais. Analisando o comportamento entre corpos de prova para usinagem na direção transversal, dos dez pontos avaliados observou-se ganho em qualidade superficial em cinco pontos, em outros quatro pontos a qualidade se manteve em níveis semelhantes e em apenas um ponto houve queda de qualidade da superfície. As imagens de textura possibilitaram complementar qualitativamente a superfície com os resultados de rugosidade obtidos. Além do ganho em qualidade superficial, para a usinagem na direção transversal do corpo de prova com parâmetros calculados de acordo com o diâmetro efetivo máximo de contato, identificou-se o ganho em tempo de aproximadamente 29% no processo de usinagem.(sic)
Keywords: Usinagem; Aspereza de superfície