Dinâmica de Corte de Metal

  O corte de metal é um dos métodos mais comumente usados ​​para produzir a forma final dos produtos manufaturados. A produtividade aprimorada é essencial para a indústria, a fim de manter o custo efetivo em um mercado competitivo. Vibrações emo corte de metal constitui uma parte importante em impedir a produtividade durante a usinagem. Vibrações excessivas podem levar, por exemplo: desgaste acelerado da ferramenta, quebra da ferramenta, acabamento superficial ruim do componente usinado e danos aorolamentos do fuso. Rotinas de simulação rápidas e precisas e métodos de medição para a dinâmica de usinagem são muito importantes no desenvolvimento de novas ferramentas de corte.

  A pesquisa é realizada por um estudante de doutorado industrial que trabalha 50% com AB Sandvik Coromant e 50% com o grupo de análise estrutural, garantindo uma estreita cooperação entre indústria e universidade. O projeto se concentra em métodos parasimulação e medidas de dinâmica linear e não linear no corte de metal. O amortecimento de vibrações é muitas vezes um fator importante no aumento da produtividade. A maioria dos materiais de amortecimento usados ​​hoje mostra alguma forma de comportamento histerético.

  Portanto, a medição e modelagem de sistemas não lineares com histerese é uma parte importante da pesquisa (figura 1).

Figura 1 - Amortecedor não-linear usado para atenuar vibrações em uma ferramenta de corte

  Para auxiliar no desenvolvimento de produtos, rotinas de simulação baseadas em computador para sistemas mecânicos não-lineares incorporando não-linearidades estruturais, bem como comportamento não-linear originado do processo de corte (por exemplo: corteforças e vibrações regenerativas / auto-excitantes) são desenvolvidas. Esses modelos de simulação são verificados continuamente por medições experimentais. Um fator importante na validação de modelos de simulação é a estimativa confiável de cortesforças. Medidas corretas das forças de corte podem ser difíceis de obter devido aos efeitos dinâmicos indesejados da configuração de medição (dinamômetro de força e peça de trabalho). Estes efeitos dinâmicos podem levar a resultados errados e torná-lodifícil validar o modelo. Um método para remover efeitos dinâmicos indesejados e, ao mesmo tempo, manter informações relacionadas às verdadeiras forças de corte foram desenvolvidos e testados com bons resultados.

  Exemplos de projetos atualmente em andamento são: previsão de erros de superfície de um componente usinado usando simulações dinâmicas e otimização de fresas de passo diferenciais.