Influência da penetração de trabalho (a e )

O gráfico da Figura 41 mostra o comportamento dos valores da rugosidade em função da profundidade de corte radial (ae) separados em grupos conforme o

V a lo re s d e R u g o s id a d e ( m ic ro n s ) 20 15 10 5 0 0,500 0,250 0,125 20 15 10 5 0 0,500 0,250 0,125 0,125 0,250 0,500 Concordante; 0,02 Concordante; 0,06 Concordante; 0,10

Discordante; 0,02 Discordante; 0,06 Discordante; 0,10

Parâmetros

Rz Rugosidade Ra Ry

Material: aço ABNT H13

Prof .de corte radial: 0,125 - 0,25 - 0,50 mm

Av anço/aresta: 0,02 - 0,06 - 0,10mm.

Dureza: 207 HB

Fresa de topo reto Metal Duro GC 1030 Diâmetro (D): 6 mm Comprimento: 13 mm

Número de arestas (z): 4 arestas

Velocidade de corte: 60 m/min Prof . de corte axial: 12 mm

Intervalo de Confiança de 95%

Rugosidade em função da prof. de corte radial (a )

Profundidade de corte radial (mm)

Parâmetros de Rugosidade: e

Figura 41 - Comportamento da rugosidade em função de ae.

Observando os resultados da rugosidade no gráfico da Figura 41 notou-se que a profundidade de corte radial (ae) tem comportamentos distintos dependendo

do sentido de corte empregado. No sentido de corte concordante na menor taxa de avanço por aresta (0,02 mm) os valores de rugosidade, principalmente Ry,

aumentaram de forma proporcional ao aumento da profundidade de corte radial (ae).

Contudo nas condições de corte (ae e fz) no sentido discordante os valores de

rugosidade são menores e não apresentaram uma tendência de crescimento em função da profundidade de corte radial (ae). Este comportamento também é relatado

por Toh (2004) na usinagem do aço ABNT H13 que destacou o aumento das forças de usinagem e da deflexão da ferramenta como fatores responsáveis pela variação da rugosidade.

Na Figura 42 ilustra-se o efeito do fator profundidade de corte radial (ae) para

as três condições de avanço por aresta nos sentidos de corte concordante e discordante para o parâmetro de rugosidade RSm.

V a lo re s d e R u g o s id a d e R s m ( m ic ro n s ) 0,500 0,250 0,125 200 150 100 50 0 0,500 0,250 0,125 Concordante Discordante Fz 0,10 0,02 0,06 Rugosidade em função da Prof. de corte radial (a )

Intervalo de Confiança de 95%

Material:

Prof. de corte axial : 12 mm Prof.de corte radial: 0,125 - 0,25 - 0,50 mm

Avanço: 0,02 - 0,06 - 0,10 mm/aresta

aço ABNT H13 Dureza: 207 HB

Fresa de topo reto Metal Duro GC 1030 Diâmetro (D): 6 mm Comprimento: 13 mm

Número de arestas (z): 4 arestas

Velocidade de corte: 60 m/min

Profundidade de corte radial (mm)

Avanço/aresta: mm mm mm e

Figura 42 - Comportamento da rugosidade (Rsm) em função de ae.

Novamente notou-se que a grande dispersão dos resultados de medição da rugosidade e que o aumento da profundidade de corte radial não tem efeito sobre os valores de espaçamento do perfil de rugosidade.

4.2.3 Influência do Sentido de Corte

O sentido de corte no fresamento tangencial novamente mostrou ser um fator significativo. Nos gráficos das Figuras 39 e 41 notou-se que para determinadas combinações de fatores (profundidade de corte radial e do avanço por aresta) os parâmetros de rugosidade Ra, Ry e Rz apresentaram comportamentos distintos para

os sentidos de fresamento concordante e discordante. Na Figura 39 notou-se que na condição de maior profundidade de corte radial (ae = 0,500 mm) os valores do

parâmetro de rugosidade Rz e Ry são maiores no sentido de corte concordante e

tendem a reduzir à medida que o avanço por aresta (fZ) aumenta. Para explicar a

redução da rugosidade em função do aumento do avanço por aresta sugere-se a hipótese de que com o aumento do avanço aumentou-se a espessura de usinagem, consequentemente houve uma redução no grau de recalque e na pressão específica de corte reduzindo as vibrações no sistema máquina-ferramenta-peça (POLLI, 2005). Na Figura 41 essa hipótese foi reforçada observando que para os avanços

por aresta de 0,02 e 0,06 mm os parâmetros Ry e Rz apresentaram uma tendência

de crescimento em função da profundidade de corte radial (ae) apenas no sentido de

corte concordante.

No gráfico da Figura 42 notou-se novamente que os valores da rugosidade (RSm) apresentaram uma grande dispersão nos comprimentos de ondulação do

perfil de rugosidade. Assim sugere-se que o sentido de corte não afeta o comportamento do comprimento de ondulação do perfil de rugosidade. Contudo no experimento com avanço por aresta de 0,02 mm no sentido de corte discordante notou-se a redução do comprimento médio do perfil. Acredita-se que as vibrações do sistema máquina/ferramenta/peça em uma frequência diferente do avanço, resultaram em uma sobreposição de movimentos relativos entre peça e ferramenta. Este efeito foi citado por Polli (2005) em seu estudo sobre a análise da estabilidade dinâmica do processo de fresamento a altas velocidades de corte.

A Figura 43 ilustra o perfil de rugosidade para o avanço de 0,02 mm/aresta no sentido fresamento concordante. Observou-se que o perfil da rugosidade é periódico, contudo a largura de um pico e vale no parâmetro RSm não é uniforme

apresentando um valor médio de 89,5 m. Sugere-se que as vibrações relativas entre ferramenta de corte e peça foram extremamente elevadas nas condições de trabalho. A amplitude das cristas é superior a três mícrons, enquanto que a distância média entre um pico e um vale completo ultrapassa a 4 vezes o valor do avanço por aresta (fZ). Como a textura apresentou picos agudos sugere-se a hipótese de que

durante o corte parte do material escoe lateralmente e outra porção escoe no final de cada arranque do cavaco deslizando entre a superfície de material recalcada e a ferramenta.

Material: aço ABNT H13 - Dureza: 207 HB Corpo de prova 1 - Aleta 8

Fresa de topo reto - Metal Duro GC 1030 Diâmetro (D): 6 mm - Comprimento: 13 mm

Número de arestas (z): 4 arestas.

Velocidade de corte: 60 m/min

Prof. de corte axial (aP): 12 mm

Prof. de corte radial (ae): 0,25 mm

Avanço (fz): 0,02 mm/aresta.

Fresamento concordante Figura 43 - Perfil de rugosidade no sentido de corte concordante.

A Figura 44 ilustra o perfil da rugosidade medido nas mesmas condições de avanço por aresta e de profundidade de corte radial, contudo no sentido de corte discordante. Nesta ilustração notou-se que o perfil da rugosidade também é periódico e não é uniforme como no caso anterior. A amplitude das cristas é próxima a dois mícrons, enquanto que a distância média entre um pico e um vale completo é próxima a três vezes o valor do avanço por aresta (fZ). A rugosidade é composta por

picos com pontas múltiplas reforçando a hipótese que no sentido de corte discordante devido ao corte iniciar com espessura em zero a peça sofreu maior deformação plástica e cedeu aos esforços de corte gerando um movimento relativo entre a peça e a ferramenta.

Material: aço ABNT H13 - Dureza: 207 HB Corpo de prova 1 - Aleta 6

Fresa de topo reto - Metal Duro GC 1030 Diâmetro (D): 6 mm - Comprimento: 13 mm

Número de arestas (z): 4 arestas.

Velocidade de corte: 60 m/min Prof. de corte axial (ap): 12 mm Prof. de corte radial (ae): 0,25 mm

Avanço (fz): 0,02 mm/aresta. Fresamento discordante Figura 44 - Perfil de rugosidade no sentido de corte discordante.

Também foram coletados os cavacos dos experimentos de usinagem para analisar e relacionar os resultados da rugosidade com a formação do cavaco. Contudo não foi percebida nenhuma diferença significativa no tipo e formato dos cavacos.

5 CONCLUSÃO E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Este Capítulo apresenta as principais conclusões extraídas deste trabalho.