OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo integrar um cabeçote de alta rotação (até 40.000 rpm) com mancais magnéticos em um centro de usinagem convencional. Posteriormente objetiva-se investigar os melhores parâmetros (velocidade de corte, avanço, profundidade de corte, fluido de corte, etc.) na usinagem (fresamento, retificação) de alumínio, aço e madeira. Os resultados obtidos serão comparados com os resultados da usinagem convencional.
O cabeçote, modelo HF 200 MA-40 fabricado pela IBAG, Suíça, emprega mancais magnéticos ativos, que são controlados por um software. Para otimizar as caraterísticas da usinagem os parâmetros deste software controlador podem ser alterados.

Cabeçote de alta rotação
da empresa IBAG / Suíça

PROCEDIMENTOS

Primeiramente o cabeçote foi instalado em um centro de usinagem Thyssen Hüller-Hille n-bh 65.
Devido à alta rotação, existe o risco de impactos causados por cavacos ou por insertos que eventualmente venham a quebrar durante o processo. Sendo assim, o centro de usinagem foi devidamente blindado.

As aplicações do cabeçote de alta rotação serão voltadas principalmente para o fresamento de cavidades de forma livre, objetivando a fabricação de matrizes. Os estudos visam correlacionar os parâmetros de entrada (velocidade de corte, avanço, penetração passiva, entre outras), com as caraterísticas do processo (componentes da força de usinagem, desgaste de ferramenta, temperatura) e o resultado de trabalho (acabamento, produtividade, qualidade geométrica).

Os melhores parâmetros de corte para as diferentes combinações de material e ferramenta serão determinados. Para comparar os resultados com os da usinagem convencional, ensaios com os mesmos materiais serão realizados com baixas velocidades de corte.
Os parâmetros do software controlador dos mancais magnéticos ativos foram otimizados para a usinagem do alumínio. Para a usinagem do aço e da madeira será necessária a alteração dos parâmetros deste software.

Através de uma interface entre o equipamento controlador do cabeçote e um computador, as correntes elétricas e outros parâmetros dos mancais magnéticos podem ser medidos, permitindo a determinação das forças de corte. Estas forças de corte podem ser comparadas às forças obtidas através da medição com uma plataforma piezelétrica.

Esquema do cabeçote com os mancais magnéticos