Desbaste de Cavacos: Calculadoras e fórmulas

O que é o Desbaste de Cavacos?

Numa operação de fresagem “Clássica”, a Profundidade de Corte Radial [Ae] é maior ou igual ao raio da fresa, e o ângulo é de 90°. Nestes casos, a carga de Cavacos é igual ao avanço por dente.

Quando a Profundidade Radial de Corte [Ae] é menor do que o raio da fresa, OU a forma da fresa não é de 90° (Chanfro, Ponta Esférica, etc.), a Carga de Cavacos é menor do que o Avanço por Dente. Esta redução da carga de cavacos é designada por “desbaste de cavacos”.

A relação entre a carga de cavacos [CL] e o avanço por dente [FZ] é representado pelo fator de desbaste de cavacos[CTF]

\( \large CTF = \frac {\huge F_z}{\huge C_l} \)

Calculadora de desbaste radial de cavacos

Calculadora de desbaste axial de cavacos

Explicação do desbaste de cavacos

A carga de cavacos (espessura máxima dos cavacos) é um dos parâmetros mais importantes para conseguir um processo de fresagem produtivo e fiável. Só se obtém um corte eficaz quando a carga de cavacos se encontra no intervalo correto para um cortador específico. A melhor prática é obtê-la no catálogo do fornecedor, mas se não o tiver, pode utilizar a nossa Calculadora de Carga de Cavacos, que lhe dá um bom ponto de partida.

• Uma carga de cavacos (espessura máxima do cavacos) demasiado baixa pode causar um mau desempenho devido à fricção, resultando numa vida útil reduzida da ferramenta ou na formação de cavacos.
• Uma carga de cavacos demasiado elevada sobrecarrega a aresta de corte, provocando um desgaste rápido e até mesmo a sua quebra.

O Fator de Desbaste de Cavacos (CTF) permite-lhe calcular o avanço por dente que produzirá a carga de cavacos desejada.

Existem dois fatores de desbaste de cavacos:

• RCTF – Fator de desbaste de cavacos radiais.
• ACTF – Fator de desbaste de cavacos axiais.

Os dois fatores são independentes e devem ser aplicados um em cima do outro:

\( \large CTF = RTCF \times ACTF \)
\( \large F_z= Recomendado \ Chip \ Load * CTF \)

Desbaste radial de cavacos

• Numa operação de fresagem, a espessura da cavacos varia entre o ponto de entrada (A) e o ponto de saída (C).
• No ponto de saída (C), a espessura é sempre zero.
• Quando a profundidade radial de corte (Ae) é maior do que o raio da fresa, a espessura do cavaco começa com um determinado valor. Cresce gradualmente até atingir a sua espessura máxima no centro do cortador (B). Nesta altura, a espessura máxima do cavaco é igual ao avanço por dente.
• Depois disso, a espessura da pastilha diminui gradualmente até atingir zero no ponto de saída (C).

Fórmulas de desbaste radial de cavacos

• Fz – Avanço por dente. O objetivo é calcular o Fz que irá criar a carga de cavacos recomendada.
• Cl – Carga de cavacos. (Recomendado pelo fornecedor de ferramentas ou a partir da nossa Calculadora de carga de cavacos).
• Ae – Profundidade de corte radial.
• D – Diâmetro efetivo do cortador.
• RCTF – Fator de desbaste de cavacos radiais. A relação entre a carga de cavacos (Cl) e o avanço por dente (Fz)

\( \large RCTF = \frac {\huge 1}{\huge \sqrt{1 – \left [ 1 – \frac {2 \times A_e}{D} \right ]^{2}}} \)

\( \large F_z = RCTF \times C_l \)

Desbaste axial de cavacos

Quando a aresta de corte se aproxima do material num ângulo de 90°, o avanço por dente [Fz] é igual à carga do cavaco (espessura do cavaco) [Cl]

Quando a aresta de corte se aproxima do material num ângulo inferior a 90°, o avanço por dente [Fz] é maior do que a carga de cavacos (espessura do cavaco) [Cl]

O mesmo princípio também funciona em arestas de corte redondas (como as fresas de ponta esférica e as fresas com pastilhas redondas). Nestes casos, o ângulo de aproximação é a tangente ao raio da aresta de corte no ponto mais profundo de engate.

Observação importante: O termo “desbaste axial de cavacos” é enganador. Esta caraterística resulta do facto de, numa fresa de formato redondo, o afinamento do cavaco ser uma função da profundidade axial. No entanto, como explicado acima, é de fato um resultado do ângulo de aproximação. Nas fresas de topo e nas fresas de chanfro, a profundidade axial não tem qualquer efeito na espessura do cavaco. Um termo mais apropriado seria “Ângulo de aproximação Desbaste de cavacos”. No entanto, para sermos coerentes com a apelido comum, referimo-nos a ela como “Desbaste axial de cavacos”.

Fórmulas de desbaste de cavacos axiais

Fresas de chanfrar

• Fz – Avanço por dente. O objetivo é calcular o Fz que irá criar a carga de cavacos recomendada.
• Cl – Carga de cavacos. (Recomendado pelo fornecedor de ferramentas ou a partir da nossa Calculadora de carga de cavacos).
• KAPR – Ângulos de aproximação
• ACTF – Fator de desbaste axial de cavacos. A relação entre a carga de cavacos (Cl) e o avanço por dente (Fz)

\( \large ACFT = \huge \frac { 1}{\sin { \left ( kapr \right )}} \)

\( \large F_z = ACFT \times C_l \)

Cortadores de ponta esférica

• Fz – Avanço por dente. O objetivo é calcular o Fz que irá criar a carga de cavacos recomendada.
• Cl – Carga de cavacos. (Recomendado pelo fornecedor de ferramentas ou a partir da nossa Calculadora de carga de cavacos).
• Ap- Profundidade de corte
• D – Diâmetro da esfera.
• ACTF – Fator de desbaste axial de cavacos. A relação entre a carga de cavacos (Cl) e o avanço por dente (Fz)

\( \large ACFT = \frac {\huge D}{\sqrt{\huge D^{2} \ – \ {\left [ D \ – \ 2 \ \times \ Ap\right ]}^2}} \)

\( \large F_z = ACFT \times C_l \)

Cortadores de pastilhas redondas

• Fz – Avanço por dente. O objetivo é calcular o Fz que irá criar a carga de cavacos recomendada.
• Cl – Carga de cavacos. (Recomendado pelo fornecedor de ferramentas ou a partir da nossa Calculadora de carga de cavacos).
• Ap- Profundidade de corte
• IC – Tamanho da inserção/pastilha (círculo inscrito).
• ACTF – Fator de desbaste axial de cavacos. A relação entre a carga de cavacos (Cl) e o avanço por dente (Fz)

\( \large ACFT = \frac {\huge 1}{\sqrt{\huge \ \frac{4 \times ap}{IC} \ – \ {\left [ \frac{2 \times ap}{IC} \right ]}^2}} \)

\( \large F_z = ACFT \times C_l \)