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Os problemas das vibrações dos processos de usinagem

Postado em: 12/11/2013 Nenhum comentário

Você saberia dizer o que causa as vibrações excessivas das ferramentas durante o processo de usinagem? Segundo especialistas, diversos fatores podem desencadear esse fenômeno, em que se destaca a falta de rigidez da peça que está sendo usinada, também a falta de rigidez da ferramenta que está sendo usada ou pode mesmo o dispositivo de fixação usado no processo. Outro fator que poder ser destacado é a folga das guias das máquinas onde estão sendo feitas as usinagens e também a fixação da própria ferramenta.

exemplo de uma ferramenta fixada de forma incorreta

Ferramenta fixada de forma incorreta

Para evitar qualquer tipo de vibração e assim modificar de forma negativa principalmente o acabamento da nossa peça, devemos estar cientes de parte de fixação das máquinas-ferramentas e até mesmo o nivelamento destas máquinas.

Simbolização de uma vibração de ferramenta

O que também tem forte relação com o fenômeno das vibrações é a geometria das ferramentas usadas no processo, principalmente, incluindo os ângulos de corte, ângulo de folga e ângulo de saída dessas ferramentas. Segundo especialistas, esses ângulos são responsáveis pelos valores e direção dos esforços de corte, quando estes estão em direções mais rígidas do sistema, temos como resultado vibrações mais amenizadas. Mas, se acontecer o contrário, quando esses esforços estão voltados à direções menos rígidas, as vibrações são intensificadas. Quanto maior o ângulo da ponta da ferramenta, maior será a área de contato entre a ferramenta e a peça, e o resultado será uma maior vibração. Já o ângulo de cunha que é formado pelos ângulos de folga e de saída deverá ser o mais agudo possível para evitar essas vibrações.

Quando se trata do processo de torneamento, outro fator que desencadeia a vibração é o fato de a ferramenta usada no processo de torneamento não estar alinhada com o centro do eixo árvore da máquina.

O desgaste da ferramenta também motiva a vibração de todo o sistema, mais se aconselha a trocar a ferramenta antes mesmo de chegar a esse ponto, observando frequentemente o estado de sua ferramenta.

Além de ser totalmente prejudicial às máquinas, às ferramentas e à produtividade, as vibrações excessivas também são prejudiciais às pessoas que estão submetidas aos ruídos causados por esse fenômeno, por isso, o ideal é usar equipamentos de proteção individual, os EPI’s, para minimizar os danos causados. O nível máximo de pressão sonora ao qual as pessoas podem estar expostas sem proteção é de no máximo 80 decibéis. Por meio de aparelhos de medição, temos que monitorar estes dados.

Usinagem sem vibrações: barras antivibratórias

Mas aí fica a pergunta: como evitar as vibrações? Em 1969, foi colocado no mercado as barras antivibratórias, que evitam esses fenômenos. As barras são compostas de um sistema antivibratório caracterizado por uma massa pesada, apoiada por elementos de mola de borracha e um óleo é adicionado para reduzir a vibração.

Exemplo de uma barra antivibratória e seu sistema interno

Barra antivibratória

Podemos analisar que as vibrações são fenômenos que acontecem com muita frequência e são causadas por diversos motivos, mas existem tecnologias que vieram para auxiliar na eliminação desse problema que acontece durante o processo de usinagem.

Sobre o autor:

Rafael Mascarenhas Projetista de ferramentas e Programador de máquinas CNC há mais de cinco anos. Ambas as funções realizadas com auxílio de softwares de CAD e CAM, tais como SolidWorks, NX, AutoCAD, SolidCAM, EdgeCAM, entre outros. Cursando ensino superior em Engenharia Mecânica.
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