Determine com rigor físico a potência líquida exigida na ponta da ferramenta, o torque requisitado no fuso e a taxa de remoção volumétrica (Q). Avalie preventivamente a carga sobre o motor do spindle evitando desarme por sobrecorrente e colapso mecânico das pastilhas.
Avaliando parâmetros de corte...
Se a potência calculada estiver na faixa amarela ou vermelha, reduza o avanço por dente (fz) ou a profundidade axial (ap). Evite operar acima de 100% de carga contínua para prevenir o desarme do acionador do spindle.
hm = fz · √(ae / D) Representa a espessura média real que o dente da fresa retira durante o arco de contato radial.
kc = kc1.1 · hm-mc Correção da resistência ao corte pelo efeito de escala do cavaco; cavacos mais finos demandam maior energia específica.
Pc = (ap · ae · vf · kc) / (60 · 106 · η) Potência elétrica exigida na entrada do motor, corrigida pelo rendimento mecânico do conjunto (η = 0.85).
T = (9550 · Pc) / n Momento torsor aplicado à ferramenta. Crucial em baixas rotações onde os motores perdem curva de torque.
O cálculo da potência de corte não deve ser confundido com a potência indicada na placa do motor da máquina. A física real do processo depende do volume de material retirado por unidade de tempo, da resistência intrínseca da liga e da espessura instantânea de cavaco.
Os motores de centro de usinagem possuem duas potências nominais: S1 (100% do tempo sem sobreaquecimento) e S6-40% (regime de pico por até 10 minutos). Para desbastes prolongados em aços ferramenta ou moldes de injeção, nunca programe avanços que ultrapassem 75–85% da potência S1 contínua.
Em spindles elétricos (motor spindle integrado de 12.000 a 24.000 RPM), a potência máxima só é atingida na rotação base (normalmente acima de 3.000 RPM). Se você usinar um aço tenaz a baixas rotações (ex: 800 RPM), o torque disponível é severamente limitado, podendo causar stall mesmo que o valor de Pc aparente estar baixo.
Ao contrário de formulações lineares simplistas, o modelo de Kienzle considera que cavacos finos (hm pequeno, comum em acabamento ou pequeno engajamento radial ae) exigem uma energia de corte específica (kc) muito maior por milímetro cúbico, devido ao atrito no raio de quina da aresta cortante.
Valores experimentais calibrados para fresamento com insertos de metal duro sob condições normais de afiação.
| Material / Liga | Classe ISO | kc1.1 (N/mm²) | mc | Ficha Técnica |
|---|---|---|---|---|
| Aço ABNT 1020 | ISO P | 1700 | 0.25 | Acessar Ficha |
| Aço ABNT 1045 | ISO P | 1900 | 0.26 | Acessar Ficha |
| Aço Ferramenta P20 | ISO P | 2050 | 0.25 | Acessar Ficha |
| Aço Ferramenta H13 | ISO H | 2200 | 0.26 | Acessar Ficha |
| Aço Ferramenta D2 | ISO H | 2450 | 0.27 | Acessar Ficha |
| Inox Austenítico 304 | ISO M | 2300 | 0.24 | Acessar Ficha |
| Ferro Fundido Cinzento FC250 | ISO K | 1150 | 0.28 | Acessar Ficha |
| Ferro Fundido Nodular GGG40 | ISO K | 1450 | 0.28 | Acessar Ficha |
| Alumínio 6061-T6 | ISO N | 750 | 0.23 | Acessar Ficha |
| Alumínio 7075-T6 | ISO N | 850 | 0.23 | Acessar Ficha |
| Superliga Inconel 718 | ISO S | 2850 | 0.24 | Acessar Ficha |
Mesmo com potência de sobra no fuso, relações de balanço excessivas (L/D > 4) geram marcas de trepidação (chatter) e acabamento rugoso na peça. Utilize o ToolOptimizer para calcular o limite de estabilidade dinâmica.
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