Durante a formação de aparas, por exemplo, durante uma operação de torneamento, ocorrem forças de corte elevadas, bem como forças elevadas e calor.

A tecnologia certa para monitorizar os processos de maquinagem

Mais precisos, mais estáveis, mais rápidos e mais eficientes: os utilizadores querem ver os seus processos a melhorar constantemente – por isso, há uma procura crescente de dados fidedignos que sirvam de base para avaliar os processos. A conceção e o desenvolvimento de ferramentas, a estratégia de maquinagem e a escolha de parâmetros são os aspetos onde este potencial de melhoria pode geralmente ser encontrado.

A força de corte é uma medida que pode ser utilizada para avaliar estes fatores de influência e otimizar os processos. Fornece informações sobre a estabilidade dos processos. Para medir as forças de corte, é possível utilizar uma tecnologia de sensores adequada e especialmente concebida para o efeito. São utilizadas duas tecnologias diferentes nos suportes sensoriais de ferramentas, e é de esperar que ambas forneçam resultados precisos: a tecnologia piezoelétrica está consolidada há várias décadas como um método de medição para utilização em processos de maquinagem , enquanto a tecnologia de sensores baseada em extensómetros só começou a ganhar terreno neste domínio nos últimos anos. Ambos os sistemas fornecem dados sobre as forças e os momentos que atuam sobre as ferramentas, mas os seus princípios de funcionamento são fundamentalmente diferentes.

Especificações

	Kistler RCD (tecnologia piezoelétrica)	Tecnologia de extensómetros
Medições	X, Y – Força Z – Força Torque Mz	X, Y – Momento de flexão Z – Força Torque Mz
Taxa de amostragem	10 000 Hz	Geralmente, 1500–2500 Hz
Intervalos de medição	Em função das definições eletrónicas, alteráveis por parametrização	Em função do momento de inércia superficial do suporte da ferramenta (não alteráveis)

Força e momento de flexão

Resultados da medição de ferramenta ø 10 / z = 4 - vc 175 - fz 0.06 - ap 10 - ae 3

XY – Força / Piezo | Momento de flexão / Extensómetro

Gráfico com sinal claro;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) são facilmente reconhecíveis, com um elevado nível de pormenor;
O gráfico polar mostra resultados claros.
Gráfico com sinal claro;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) são facilmente reconhecíveis, com um reduzido nível de pormenor;
O gráfico polar mostra resultados claros.

Torque Mz / Piezo | Torque Mz / Extensómetro

Gráfico com sinal claro;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) são facilmente reconhecíveis, com um elevado nível de pormenor;
O gráfico polar mostra resultados claros.
Alto nível de ruído;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) não são facilmente reconhecíveis, com um reduzido nível de pormenor;
O gráfico polar é inutilizável.

Z – Força / Piezo | Força Z / Extensómetro

Gráfico com sinal claro;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) são facilmente reconhecíveis, muitos pormenores são reconhecíveis;
O gráfico polar mostra resultados claros.
Alto nível de ruído;
As rotações individuais das ferramentas (marcadas a vermelho) não são reconhecíveis, não se reconhecem pormenores;
O gráfico polar é inutilizável.

Tecnologia piezoelétrica	Tecnologia de extensometria
Diâmetros de ferramentas maiores e menores (< 3 mm) podem ser medidos com o mesmo dispositivo; Sinais claros em Fx/Fy, Fz e Mz; O engajamento das arestas de corte pode ser visualizado claramente com detalhes; Todas as aplicações de força de corte (com ferramenta rotativa) podem ser medidas; Medição de força independente do comprimento da ferramenta.	Só podem ser medidos diâmetros de ferramentas maiores (> 10 mm); Sinal claro apenas no momento da dobragem com ferramentas maiores; O engajamento das arestas de corte não é de todo visível nas ferramentas pequenas e é pouco útil nas ferramentas grandes; Uma vez que os sinais Fz e Mz são dominados por um ruído muito elevado, só é possível efetuar uma análise do valor médio. As alterações dinâmicas não podem ser monitorizadas; O benefício real na perfuração é questionável; O comprimento da ferramenta tem influência no resultado.

Tecnologia piezoelétrica

Tecnologia de extensometria

Diâmetros de ferramentas maiores e menores (< 3 mm) podem ser medidos com o mesmo dispositivo;
Sinais claros em Fx/Fy, Fz e Mz;
O engajamento das arestas de corte pode ser visualizado claramente com detalhes;
Todas as aplicações de força de corte (com ferramenta rotativa) podem ser medidas;
Medição de força independente do comprimento da ferramenta.

Só podem ser medidos diâmetros de ferramentas maiores (> 10 mm);
Sinal claro apenas no momento da dobragem com ferramentas maiores;
O engajamento das arestas de corte não é de todo visível nas ferramentas pequenas e é pouco útil nas ferramentas grandes;
Uma vez que os sinais Fz e Mz são dominados por um ruído muito elevado, só é possível efetuar uma análise do valor médio. As alterações dinâmicas não podem ser monitorizadas;
O benefício real na perfuração é questionável;
O comprimento da ferramenta tem influência no resultado.

Saiba mais sobre

A Kistler oferece tecnologia de medição avançada para várias aplicações de maquinagem e corte.

Tecnologia de medição para maquinagem

Precisa de uma consulta?

Os nossos especialistas estão apenas a um clique de distância.

Downloads

Folheto do produto

Cutting force measurements in research and development

Inglês

pdf