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As divisões são muito úteis, quando se quer fresar com precisão superfícies, que devem guardar uma distância angular igual à distância angular de uma outra superfície, tomada como referência.
Assim, o aparelho divisor permite fresar quadrados, hexágonos, rodas Dentadas (engrenagens) ou outros perfis, que dificilmente poderiam ser obtidos de outra maneira.
O controle do movimento é feito através de furos, distribuídos ao redor e ao longo do raio do disco divisor. Cada disco divisor possui diversas camadas, cada qual com um número determinado de furos. Conforme o número de furos que se desloca, o disco gira um determinado ângulo.
Divisão direta
Cálculo do número de furos a deslocar
Dn = número de furos do disco divisor
N = número de divisões a efetuar
E = número de furos a deslocar
Obs. E só pode ser um número inteiro, pelo que se deduz que o disco deve possuir um número de furos múltiplo do número de superfícies que se deseja gerar.
Exemplo de discos divisores:
Exemplo:
Fresar um paralelepípedo de seção quadrada (25mm de lado) em uma barra com 36 mm de diâmetro, usando o divisor universal.
1 - Escolha o disco divisor. Este deverá ter um número de furos múltiplo do número de superfícies a serem fresadas. Como você deve fresar um quadrado, o disco deve ter um número de furos múltiplo de 4. Então vamos supor que você tenha escolhido um disco de 24 furos.
2 - Calcule o número de furos ou encaixes do disco divisor. Com este cálculo, você vai saber exatamente quantos furos devem ser deslocados para usinar cada superfície do perfil desejado, em relação à primeira.
Veja a fórmula abaixo:
E = Dn/N, se Dn = 24, e N=4,
E = 6 furos.
Deve-se deslocar 6 furos no disco de 24, para usinar as superfícies do quadrado. Como o diâmetro da peça tem 36 mm, será que é possível fresar o quadrado de 25 x 25 de lado como pedido? Qual a solução? Calcular o diâmetro mínimo que a peça deve ter.
D² = 2.l²
Substituindo vem :
D² = 1250
D = 35,35mm
Com este cálculo, você encontrou que o diâmetro mínimo da peça é de, aproximadamente, 35,35 mm. Portanto, é possível fazer o quadrado, visto que a peça tem 36 mm de diâmetro. Com isso, você pode passar ao fresamento.
Cálculo da profundidade de trabalho:
ae = (D-l)/2,
Fresando Engrenagens cilíndricas de dentes retos com o divisor universal
Engrenagens são conjuntos de duas ou mais rodas dentadas, nos quais uma roda transmite movimento à outra. Popularmente, chama-se engrenagem a própria roda dentada.
A fabricação de engrenagens é uma das principais operações realizadas em fresadoras. Estes componentes mecânicos estão presentes em mecanismos que vão desde um antigo ferrorama até a “invenção do século” (o Seagway)...
Para o fresamento de engrenagens, usa-se redutor universal com divisão indireta. Basicamente um redutor, transmite movimento angular de acordo com uma relação predefinida (40:1, 80:1 ou 120:1).
Conceitos básicos sobre engrenagens
Módulo de uma engrenagem à quociente da divisão do diâmetro primitivo da engrenagem pelo número de dentes desta engrenagem, sempre expresso em mm.
Cálculo para Engrenagens
Para fazer um par de engrenagens.
- Número de dentes da engrenagem 1 (Z 1 ) é igual a 25;
- Número de dentes da engrenagem 2 (Z 2 ) igual a 80;
Módulo igual a 3.
O primeiro passo é conferir se as dimensões da peça (blanque) estão corretas.
Para isso, deve-se calcular os diâmetros primitivo e externo das engrenagens, bem como o comprimento dos dentes.
Cálculo do diâmetro primitivo das engrenagens
m = dp /z è dp = m x Z
Engrenagem 1
dp 1 = m x Z 1
dp 1 = 3 x 25
dp 1 = 75 mm
Engrenagem 2
dp 2 = m x Z 2
dp 2 = 3 x 80
dp 2 = 240 mm
Assim, tem-se que o diâmetro primitivo da engrenagem 1 é igual a 75 mm e o da engrenagem 2 igual a 240 mm.
Cálculo do diâmetro externo (de) das engrenagens.
de = dp + 2 m
Engrenagem 1
de 1 = 75 + 2 x 3 => de 1 = 75 + 6 => de 1 = 81 mm
Engrenagem 2
de 2 = 240 + 2 x 3 => de 2 = 240 + 6 => de 2 = 246 mm
Assim, o diâmetro externo da engrenagem 1 é igual a 81 mm e o da engrenagem 2 igual a 246 mm. Essas devem ser também as medidas do diâmetro externo dos blanques.
Após isso, é preciso calcular o comprimento dos dentes (b) das engrenagens.
Segundo a ABNT, a medida do comprimento dos dentes oscila de 6 a 10 x m. É usual trabalhar com a média: 8 m.
Cálculo do comprimento dos dentes
Tanto para a engrenagem 1 quanto para a engrenagem 2, tem-se que:
b = 8 x m
b = 8 x 3
b = 24 mm
Para isso, é necessário conhecer o ângulo de pressão. Este Ângulo pode ter 15° ou 20°, sendo 20° o mais usado.
Altura do dente da engrenagem de acordo com normas nacionais e internacionais
Usando a norma ABNT e a = 20°. Então:
h = 2,166 x m => h = 2,166 x 3 = 6,498 mm.
Esta é a profundidade que a fresa deve penetrar no blanque.
Escolha da fresa
As fresas para usinar engrenagens são as fresas módulo. Elas são fornecidas em um jogo de oito para cada módulo até o módulo 10. A partir deste módulo, as fresas módulo são fornecidas em um jogo de 15, porque os perfis dos dentes têm maior dimensão.
Acima do módulo 4 , recomenda-se o desbaste com uma fresa de desbaste, a fim de economizar a fresa-módulo (preço elevado).
A escolha da fresa está condicionada ao número de dentes das engrenagens:
Para usinar engrenagens acima do módulo 10, o jogo de 15 fresas é fornecido como segue:
Assim, para a engrenagem 1, em que Z 1 = 25, a fresa deve ser a número 4. Já para a engrenagem 2, em que Z 2 = 80, a fresa deve ser a número 7.
Usinando as engrenagens
Engrenagen1
Cálculo da divisão indireta
A divisão indireta é mais utilizada que a divisão direta, pois permite maior número de divisões. O nome divisão indireta provém do sistema de transmissão de movimento do manípulo para a árvore.
Para fazer uma divisão indireta simples, utiliza-se a seguinte fórmula:
n = RD/Z
em que:
RD = relação do divisor
Z= número de divisões a efetuar
Relação usada = 40/1.
Então para uma engrenagem de 25 dentes e uma relação de divisor de 40/1, tem-se que:
n = 40/25
Com o resultado obtido, tem-se que é preciso dar uma volta e mais 15 furos em um disco de 25 furos. Como não existe um disco de 25 furos, é necessário montar uma fração equivalente a 15/25 (3/5).
A fração obtida leva a outra fração equivalente. Isto vai permitir escolher um disco com número de furos normalizados, por exemplo, 9/15. Ou seja, um disco de 15 furos, nos quais se desloca uma volta e nove furos para a usinagem de cada dente.
Engrenagem 2
De forma similar, temos:n = RD/Z = 40/80 = ½
Ou seja, para cada dente é necessário dar meia volta em qualquer disco (este deve ter número par de divisões).
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