Otimização do fresamento de roscas internas com a técnica de interpolação helicoidal

In machining of internal threads, dedicated tools, known as taps, are needed for each profile type, diameter, and low cutting speed values are used when compared to main machining processes. This restriction in the cutting speed is associated with the difficulty of synchronizing the tool s rotation speed and feed velocity in the process. This fact restricts the flexibility and makes machining lead times longer when manufacturing of components with threads is required. An alternative to the constraints imposed by the tap is the thread milling with helical interpolation technique. The technique is the fusion of two movements: rotation and helical interpolation. The tools may have different configurations: a single edge or multiple edges (axial, radial or both). However, thread milling with helical interpolation technique is relatively new and there are limited studies on the subject, a fact which promotes challenges to its wide application in the manufacturing shop floor. The objective of this research is determine the performance of different types of tools in the thread milling with helical interpolation technique using hardened steel workpieces. In this sense, four tool configurations were used for threading milling in AISI 4340 quenched and tempered steel (40 HRC). The results showed that climb cut promoted a greater number of machined threads, regardless of tool configuration. The upcut milling causes chippings in cutting edge, while the climb cutting promotes abrasive wear. Another important point is that increase in hole diameter by tool diameter ratio increases tool lifetime

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Na usinagem de roscas internas, ferramentas dedicadas, conhecidas como machos rígidos são necessários para cada tipo de perfil e diâmetro, além de reduzidos valores de velocidade de corte quando comparado aos principais processos de usinagem. Esta restrição na velocidade de corte está associada à dificuldade de sincronização da rotação e velocidade de avanço da ferramenta no processo. O fato restringe a flexibilidade e torna os tempos de usinagem longos diante da manufatura de componentes com roscas. Uma alternativa as restrições impostas pelos machos rígidos na usinagem de roscas é o fresamento com a técnica de interpolação helicoidal. A técnica é a fusão de dois movimentos: rotação e interpolação helicoidal. As ferramentas podem ter diferentes configurações: uma única aresta ou múltiplas arestas (no sentido axial, radial ou em ambos). Contudo, o fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal é relativamente novo e restritas pesquisas existem sobre o tema, fato que promove desafios para sua ampla aplicação no ambiente de manufatura. O objetivo desta pesquisa é determinar o desempenho dos diferentes tipos de ferramentas no fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal em aços endurecidos. Neste sentido, quatro ferramentas com diferentes configurações foram utilizadas para usinagem de roscas em aço AISI 4340 no estado temperado e revenido (40 HRC de dureza). Os resultados mostraram que a utilização do corte concordante possibilitou a usinagem de um maior número de roscas, independentemente do tipo de ferramenta. A utilização do corte discordante causou avaria de lascamento nas arestas de corte, enquanto que o corte concordante promoveu desgaste abrasivo. Outro ponto relevante é que o aumento da relação diâmetro do furo e diâmetro da ferramenta possibilitou incremento da vida da ferramenta