Avaliação das forças de usinagem e da rugosidade geradas no fresamento frontal assimétrico do ferro fundido DIN GGG50

Abstract

Devido a uma grande demanda sobre a precisão da fabricação, bem como a redução de custos, torna-se necessário cada vez mais um maior conhecimento dos fatores que influenciam a qualidade do produto final, especialmente para os processos de usinagem. Neste trabalho avaliaram-se os efeitos do avanço, da profundidade de corte e da penetração de trabalho nos cortes assimétricos (concordante e discordante) em relação à peça sobre as componentes ortogonais (axial, radial e tangencial) da força de usinagem e a rugosidade da superfície usinada no fresamento frontal do ferro fundido DIN GGG50 com pastilhas de metal duro. A rotação da fresa permaneceu constante. As forças foram adquiridas através de um sistema sensório composto por dinamômetro piezelétrico, placa de aquisição de sinais e computador com software adequado. A rugosidade gerada por fresamento foi quantificada por meio de um rugosímetro portátil. Através de análise de variância encontrou-se evidências significativas de que a diminuição da profundidade de corte, o aumento do avanço e a mudança do corte de concordante para discordante causam um aumento na rugosidade. O aumento nas forças estáticas e dinâmicas de usinagem nem sempre indicam um aumento na rugosidade, pois se constata que quando há um aumento da profundidade de corte, as forças estáticas e dinâmicas aumentam, porém a rugosidade diminui devido a um menor encruamento do material. Já quando se aumenta o avanço, as forças estáticas e dinâmicas aumentam e a rugosidade também aumenta.

Due to a great demand on the manufacturing accuracy and cost reduction, becomes increasingly necessary a better understanding of the factors that influencing the quality of the final product, especially for machining processes. This study evaluated the effects of the feed rate and the axial and radial depth of cut in the up and down asymmetrical cutting in relation to workpiece about the orthogonal components (axial, radial and tangential) of the cutting force and the machined surface roughness parameters in the face milling of cast iron DIN GGG50 with carbide inserts. The cutter rotation remained constant. The forces were acquired through a sensory system composed of piezoelectric dynamometer, signal acquisition board and computer with appropriate software. The roughness generated by face milling was quantified through a portable profilometer. Through an analysis of variance was found significant evidence of that the reduction of axial depth of cut, the increase of feed rate and the conversion from down to up milling causes an increase of roughness values. The increase in the static and dynamic machining forces have not always indicate a rise in surface roughness, since it when there is an increase of axial depth of cut upsurges the static and dynamic forces, but the roughness decreases due to a hardening of the material. But when it increases the feed rate, also increase the static and dynamic forces and the roughness.