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É bem conhecido que o desgaste da superfície do flanco durante a usinagem do alumínio proporcionará um certo grau de amortecimento de vibrações. A área desgastada da superfície do flanco esfrega contra a superfície usinada, absorvendo a energia da vibração, resultando em redução da amplitude. Logicamente, este efeito também deve poder ser usado para amortecer outros tipos de vibrações de fresagem. A dificuldade enfrentada por esta tecnologia é como usar adequadamente a zona de desgaste do flanco especialmente projetada como superfície principal do flanco. Para obter o efeito de amortecimento correto, sua posição na pastilha, ângulo, largura e faixa utilizada na aresta de corte precisam ser bastante precisos e também devem ter a relação correta com outros fatores de projeto da pastilha.
Se esta tecnologia for aplicada corretamente, os flancos de amortecimento suprimem o aumento na deformação da ferramenta, controlando assim a espessura dos cavacos e as forças de corte radiais. O segredo do novo design patenteado da pastilha da Sandvik Coromant é que quando a pastilha tende a se desviar da peça, suas áreas entrarão em contato com a superfície usinada correspondente na peça no momento em que a ferramenta começar a dobrar para trás - evitando assim que a amplitude da ferramenta aumente durante a usinagem. Isto significa que a pastilha tem um efeito estabilizador contínuo que também faz parte da ação de corte. O breve contato ocasional entre o relevo principal especialmente projetado e a peça de trabalho é tão suave que não afeta o desempenho de corte da ferramenta, o desenvolvimento de desgaste ou a formação de rebarbas. O resultado: as alterações nas forças de corte radiais são extremamente pequenas.
A chave para o sucesso desta tecnologia está no tamanho e na posição do relevo principal em relação à geometria da pastilha e ao diâmetro da ferramenta. A análise de elementos finitos com simulação do processo de corte é então usada para avaliar as forças de corte, a formação de cavacos e a distribuição dos níveis de tensão na pastilha.
Fator de Diâmetro
Quanto à influência da força de corte radial, ferramentas de pequeno e médio diâmetro apresentam baixa rigidez e são mais propensas à deflexão, enquanto ferramentas de grande diâmetro são relativamente estáveis ​​e possuem diferentes requisitos de proteção contra vibração. Além disso, constatou-se que o avanço não é o principal fator que afeta a força de corte radial. A magnitude da força de corte radial muda apenas ligeiramente entre os diferentes avanços da ferramenta (geralmente 0,25 mm e 0,35 mm por dente). Para uma fresa de liga de alumínio típica de 25 mm de diâmetro, a lâmina tem uma borda de 1° e 0,1 mm de largura e combina perfeitamente com a borda de corte curva.
A liga de alumínio é um material com boa usinabilidade. Sua força de corte unitária é cerca de um terço da do aço e seu ponto de fusão é de 625 graus.
Este baixo ponto de fusão significa que não importa quão alta seja a velocidade de corte, a temperatura na zona de corte não excederá 625 graus. As pastilhas de metal duro podem suportar temperaturas muito altas antes que ocorra desgaste excessivo e a resistência da aresta de corte não seja afetada.
Velocidades de corte mais altas também aumentam os requisitos de energia. Na verdade, um problema comum na usinagem de alta velocidade de ligas de alumínio é a necessidade de muita potência da máquina, o que muitas vezes leva a baixas taxas de remoção de metal por unidade de consumo de energia. Portanto, geralmente é necessário que a máquina-ferramenta forneça o máximo de potência de saída possível em altas velocidades - ao usinar ligas de alumínio em altas velocidades, é muito benéfico reduzir a potência necessária devido a melhorias nas ferramentas de corte.
Do ponto de vista da ferramenta, a força de corte principal tem uma influência decisiva na necessidade de potência. A redução da potência necessária por unidade de material removido tem um impacto positivo muito óbvio nas aplicações de fresamento de ligas de alumínio, que se manifesta em maior produtividade por processo e maior capacidade de processamento da máquina. Além de determinar se o corte é leve ou não, o ângulo frontal também afeta a força principal de corte. O novo design da pastilha pode minimizar a força de corte aumentando o ângulo frontal enquanto combina com o restante da geometria da pastilha. Jiayuan reduziu bastante a necessidade de energia com o novo projeto mecânico.