BRPI0803506B1

BRPI0803506B1 - Fresa e processo de fresagem de uma peça feita de compósito ou feita de superliga com o auxílio de uma fresa

Info

Publication number: BRPI0803506B1
Application number: BRPI0803506-7A
Authority: BR
Inventors: Gilles Rouge; Pascal Thoison; Claude Turrini
Original assignee: Snecma
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2019-08-06
Also published as: DE602008005217D1; FR2920327A1; JP5473274B2; RU2475340C2; ES2361789T3; ATE500013T1; FR2920327B1; JP2009056587A; US20090060663A1; CA2639183A1; EP2030712A1; BRPI0803506A2; CN101376180B; CA2639183C; CN101376180A; IL193753A; EP2030712B1; RU2008135290A; UA98452C2; US8123439B2

Abstract

fresa e processo de fresagem de uma peça feita de compósito ou feita de superliga com o auxílio de uma fresa. fresa de ranhurar, que compreende um corpo (12) feito de carboneto e uma cabeça (16) feita de cerâmica fixada por brasagem em uma extremidade do corpo, essa cabeça compreendendo dentes que compreendem cada um deles uma aresta de corte (24) formada por uma interseção entre uma face dianteira de corte (a) e uma face inferior de desbaste, caracterizada pelo fato de que a fresa tem uma forma geral tronco cônica, pelo fato de que o perfil da face de desbaste, formado pela interseção da face de desbaste com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior, e pelo fato de que o ângulo de corte radial é negativo.

Description

“FRESA E PROCESSO DE FRESAGEM DE UMA PEÇA FEITA DE COMPÓSITO OU FEITA DE SUPERLIGA COM O AUXÍLIO DE UMA FRESA” [0001] A presente invenção se refere a uma fresa, em especial de ranhurar, para usinagem de grande deslocamento e de pequena profundidade de passe, essa fresa sendo especialmente adaptada, mas não exclusivamente, para usinar peças feitas de materiais muito duros utilizados na indústria aeronáutica.

[0002] Uma turbomáquina de avião compreende, por exemplo, numerosas peças realizadas em materiais de grande dureza tais como materiais compósitos e superligas à base de níquel e de cobalto. A usinagem em grande velocidade desses materiais gera tensões térmicas e mecânicas grandes nas ferramentas de corte que devem, portanto, ser realizadas em materiais muito rígidos e resistentes às temperaturas elevadas.

[0003] É conhecido fabricar uma fresa de ranhurar, em um bloco de matéria feito de cerâmica ou feito de carboneto. Uma fresa feita de cerâmica apresenta uma grande dureza, uma grande resistência térmica, e permite usinar em grande velocidade e obter taxas de retirada de matéria grandes. No entanto, ela é custosa de realizar e muito frágil de modo que ela é em geral reservada para a usinagem de materiais macios tais como madeira e não é, portanto, utilizada na indústria aeronáutica. Uma fresa feita de carboneto é menos cara para fabricar e resiste melhor às tensões mecânicas por ocasião da usinagem. No entanto, ela tem um desempenho menor e se gasta mais rapidamente do que uma fresa feita de cerâmica.

[0004] Já foi proposto formar uma fresa que compreende uma primeira parte cilíndrica realizada em carboneto e que forma o corpo da fresa, em uma extremidade da qual é fixada por brasagem uma segunda parte cilíndrica feita de cerâmica que forma a cabeça da fresa e que compreende arestas de corte. A brasagem se estende em geral em um plano substancialmente perpendicular ao eixo de rotação da fresa. Esse tipo de fresa feita em duas partes é muito vantajoso pois ele permite limitar a utilização da cerâmica somente à cabeça de fresagem e escolher um material de resiliência superior àquela da cerâmica e mais econômico para realizar o

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2/12 corpo da ferramenta. Uma tal fresa é por outro lado especialmente adaptada para a usinagem em grande velocidade de peças feitas de superligas ou feitas de materiais compósitos. A patente EP-B-0 477 093 da requerente descreve uma fresa desse tipo.

[0005] Uma fresa feita de duas partes do tipo precitado apresenta, entretanto, um inconveniente maior. Por ocasião de uma operação de usinagem, os esforços de torção aplicados sobre a ferramenta de corte geram forças de cisalhamento grandes na brasagem que podem fragilizar e provocar a soltura da cabeça de fresagem e a danificação da peça a usinar.

[0006] A invenção propõe uma solução simples, eficaz e econômica para esse problema.

[0007] Ela tem como objeto uma fresa de ranhurar do tipo precitado da qual o dimensionamento e a geometria são especialmente adaptados para reduzir as forças de cisalhamento às quais é submetida a brasagem de ligação do corpo e da cabeça da fresa por ocasião de uma operação de usinagem.

[0008] A invenção propõe para isso uma fresa, em especial de ranhurar, que compreende um corpo feito de carboneto que se estende ao longo do eixo de rotação da fresa e uma cabeça feita de cerâmica fixada por brasagem em uma extremidade do corpo, essa cabeça compreendendo dentes regularmente repartidos em torno do eixo da fresa e separados uns dos outros por bolsas de aparas, cada dente compreendendo uma aresta principal de corte substancialmente radial formada por uma interseção entre uma face dianteira de corte e uma face inferior de desbaste, caracterizada pelo fato de que:

- a fresa tem uma forma geral tronco cônica da qual a base maior está situada no lado da cabeça, a fresa tendo uma conicidade compreendida entre cerca de 1 e 5°,

- o perfil da face de desbaste, formado pela interseção da face de desbaste com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior cujo raio de curvatura está compreendido entre cerca de 5 e 20 mm, e

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- o ângulo de corte entre a face de corte de cada dente e um plano de referência que passa pelo eixo de rotação da fresa e por um ponto considerado da aresta principal de corte do dente é negativo e compreendido entre cerca de 2 e 8°, esse ângulo sendo medido em um plano de trabalho perpendicular ao eixo de rotação da fresa e que passa pelo ponto considerado da aresta principal de corte do dente.

[0009] Graças à combinação das características geométricas e dimensionais da fresa de acordo com a invenção, os esforços de corte que transitam entre os dentes e a peça em decorrer de usinagem se traduzem por pequenos esforços de torção na fresa e por esforços de compressão axial maiores aos quais a fresa é muito menos sensível. A redução dos esforços de torção na fresa permite diminuir as forças de cisalhamento na brasagem da fresa e, portanto, limitar o risco de arranchamento da cabeça do corpo da fresa.

[0010] A fresa de acordo com a invenção permite usinar em grande velocidade peças feitas de materiais muito duros, tais como por exemplo uma roda dentada em Inconel 718 de um compressor centrífugo de turbomáquina. Essa fresa permite atingir velocidades de corte e deslocamentos grandes, e aumentar a taxa de retirada de matéria de modo a diminuir o tempo de usinagem de uma peça.

[0011] No presente pedido, entende-se por plano de referência Pr, um plano que passa pelo eixo de rotação da fresa e por um ponto considerado da aresta principal de corte de um dente. Um plano de trabalho Pf é um plano perpendicular ao eixo de rotação da fresa e que passa pelo ponto considerado da aresta principal de corte do dente. Um plano para trás Pp é um plano perpendicular a um plano de referência e a um plano de trabalho, no ponto considerado da aresta principal de corte. Um plano de aresta Ps é um plano tangente à aresta principal de corte, em um ponto considerado dessa aresta, e perpendicular ao plano de referência correspondente. Um plano normal Pn é um plano perpendicular à aresta principal de corte, no ponto considerado dessa aresta. A face de corte de um dente é a superfície ao longo da qual deslizam as aparas de matéria, e a face de desbaste desse dente é a superfície ao longo da qual se deslocam as superfícies geradas na peça.

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4/12 [0012] De acordo com uma primeira característica da invenção, a conicidade da fresa é determinada para limitar os atritos entre a superfície externa da fresa e as paredes laterais da peça em decorrer de usinagem, esses atritos podendo acarretar tensões térmicas na fresa e na peça usinada que provocam uma degradação acelerada da fresa e uma deformação da peça. Essa conicidade é também determinada para assegurar uma boa evacuação das aparas de matéria. A fresa tem, por exemplo, uma conicidade de cerca de 3°.

[0013] De acordo com uma segunda característica da invenção, o perfil da face de desbaste, formado pela interseção da face de desbaste com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior cujo raio de curvatura é por exemplo de cerca de 12 mm. A forma desse perfil permite limitar os esforços de torção na fresa e favorecer no lugar os esforços de compressão axial na fresa.

[0014] De acordo com uma terceira característica da invenção, o ângulo de corte radial ou lateral gf, medido no plano de trabalho perpendicular ao eixo de rotação da fresa e que passa pelo ponto considerado da aresta principal, é negativo para aumentar a robustez da aresta de corte e assegurar também uma boa evacuação das aparas. Esse ângulo negativo permite também que se tenha uma tensão de compressão e não de tração sobre a aresta de corte quando essa aresta se aproxima do final do traço de corte e que a apara é pronta para se soltar da peça. O ângulo de corte radial gf é, por exemplo, de cerca de -5°.

[0015] De preferência, a fresa compreende uma aresta de corte secundária substancialmente axial conectada à aresta principal de corte por um bico arredondado de pequeno raio de curvatura, por exemplo compreendido entre 0,5 e 1 mm. As arestas principal e secundária de corte de um dente definem entre si a face de corte do dente. O ângulo de corte axial ou para trás gp entre a face de corte de cada dente e o plano de referência, é positivo e compreendido entre cerca de 1 e 5°, esse ângulo sendo medido no plano para trás.

[0016] A fresa de acordo com a invenção tem, portanto, uma geometria positiva, negativa caracterizada por um ângulo de corte axial gp positivo e por um ângulo de

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5/12 corte radial gr negativo. Esse tipo de fresa pode suportar esforços de corte muito grandes e superiores aos esforços de corte de uma fresa de geometria dupla positiva. Essa geometria positiva/negativa permite também velocidades de usinagem elevadas sob grandes deslocamentos pois o ângulo de corte radial negativo reforça a resistência da aresta de corte e o ângulo de corte axial positivo facilita a formação das aparas dirigindo as mesmas para o lado oposto à cabeça da fresa.

[0017] Em função da aplicação considerada, a fresa de acordo com a invenção pode compreender de dois a oito dentes. A fresa tem por exemplo um diâmetro externo D compreendido entre cerca de 10 e 30 mm, e a cabeça da fresa pode ter uma dimensão axial compreendida entre cerca de 5 e 10 mm.

[0018] A aresta principal de corte pode ser conectada à face de corte por um chanfro de proteção da aresta, esse chanfro tendo uma dimensão axial compreendida entre cerca de 0,01 e 0,3 mm e formando com a face de corte um ângulo compreendido entre cerca de 10 e 30°.

[0019] De acordo com ainda outras características da fresa de acordo com a invenção:

- a face de desbaste se estende na direção circunferencial em uma distância compreendida entre cerca de 0,1 e 2 mm;

- o ângulo de desbaste entre a face de desbaste e um plano de aresta tangente a um ponto considerado da aresta principal de corte e perpendicular ao plano de referência é positivo e compreendido entre cerca de 5 e 10°, esse ângulo sendo medido em um plano normal ao ponto considerado da aresta. Esse ângulo de desbaste a é, por exemplo, de cerca de 7°;

- uma face de contra-desbaste se estende atrás da face de desbaste, o perfil da face de contra-desbaste, formado pela interseção dessa face com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior cujo raio de curvatura está compreendido entre cerca de 5 e 20 mm. De preferência, o ângulo de contra-desbaste entre a face de contra-desbaste e o plano de aresta precitado é positivo e compreendido entre cerca de 10 e 20°;

- as faces de desbaste e de contra-desbaste são conectadas a uma

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6/12 parede lateral do dente por bordas arredondadas que têm raios de curvatura compreendidos entre cerca de 0,5 e 1 mm. Essas bordas arredondadas aumentam a resistência da fresa e asseguram uma repartição mais regular do calor e do desgaste;

- os dentes se estendem em torno de uma cavidade anular central da cabeça, essa cavidade tendo uma forma geral tronco cônica alinhada com o eixo da fresa e cuja base está situada no lado da extremidade inferior da fresa, o topo da cavidade sendo em porção de esfera cujo raio está compreendido entre cerca de 2 e 8 mm. O ângulo de abertura dessa cavidade pode estar compreendido entre cerca de 90 e 150° e ser, por exemplo, de 120°. A cavidade é de preferência conectada às faces de desbaste e de contra-desbaste de cada dente por uma borda arredondada que tem um raio de curvatura compreendido entre cerca de 0,5 e 1 mm. Essa cavidade tem por exemplo um diâmetro compreendido entre cerca de 5 e 15 mm, e uma altura axial compreendida entre cerca de 1 e 3 mm. A fresa que compreende uma tal cavidade é especialmente adaptada para a ranhuragem oblíqua (ou ramping). Nesse caso, a fresa é ligeiramente inclinada no sentido do deslocamento em relação a uma normal à peça a usinar para evitar que a fresa repouse planamente contra a peça a usinar. Essa inclinação δ, que está compreendida entre cerca de 1 e 5°, e de preferência entre cerca de 2 e 3°, tem notadamente como objetivo impedir a fresa de roçar, o que prejudicaria o estado de superfície da peça usinada deixando aí marcas mais ou menos profundas.

[0020] A invenção também propõe um processo de fresagem de uma peça feita de compósito ou feita de superliga, com o auxílio de uma fresa de ranhurar do tipo descrito acima, caracterizado pelo fato de que as velocidades de corte vc estão compreendidas entre 200 e 1500 m/min, e de preferência entre 600 e 1000 m/min, os deslocamentos por dente fz estão compreendidos entre 0,1 e 1 mm/dente, e de preferência entre 0,2 e 0,5 mm, e as profundidades de passe ap estão compreendidas entre 0,01 e 2 mm, e de preferência entre 0,1 e 1 mm. Essas faixas determinam as condições ótimas nas quais é aconselhado utilizar a fresa de acordo com a invenção sem risco de desgaste acelerado ou de quebra da fresa.

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7/12 [0021] A velocidade de corte (vc em m/min) indica a velocidade na qual a aresta de corte trabalha a superfície da peça; essa velocidade permite determinar a velocidade de árvore rotativa da fresa a partir do diâmetro D dessa fresa.

[0022] O deslocamento por dente (fz em mm/dente) representa a distância linear percorrida pela fresa entre a penetração de dois dentes sucessivos na peça. O deslocamento por volta (f em mm/volta) da fresa é dado pelo produto do deslocamento por dente e do número z de dentes da fresa. O deslocamento por volta de uma fresa indica de quanto a ferramenta avança no decorrer de uma rotação e é um valor especialmente utilizado para avaliar a deslocamento de uma fresa.

[0023] A profundidade de corte axial (ap em mm) em fresagem de tratamento de superfície corresponde à espessura de matéria retirada pela ferramenta e à distância na qual a ferramenta é regulada abaixo da superfície inicial da peça.

[0024] A invenção será melhor compreendida e outras características, detalhes e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição seguinte feita a título de exemplo não limitativo e em referência aos desenhos anexos nos quais:

- a figura 1 é uma vista esquemática de baixo de uma fresa de ranhurar de acordo com a invenção,

- a figura 2 é uma vista ampliada do detalhe I2 da figura 1,

- a figura 3 é uma vista em corte de acordo com a linha III-III da figura 1,

- a figura 4 é uma vista ampliada do detalhe I4 da figura 3,

- a figura 5 é uma vista em corte de acordo com a linha V-V da figura 1.

[0025] As figuras 1 a 5 representam uma fresa de ranhurar 10 de acordo com a invenção para a usinagem de grande deslocamento e de pequena profundidade de passe de peças feitas de materiais de grande dureza, tais como materiais aeronáuticos feitos de compósito ou feitos de superliga (por exemplo, Inconel 718). [0026] Essa fresa 10 compreende um corpo 12 feito de carboneto de forma alongada que se estende ao longo do eixo 14 de rotação da fresa e em uma extremidade livre do qual é fixada por brasagem uma cabeça talhada 16 feita de cerâmica que forma a parte ativa da fresa. A título de exemplo, o corpo 12 da fresa é

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8/12 realizado em carboneto de tungstênio e sua cabeça 16 é realizada em cerâmica à base de alumina. A junta de brasagem 18 se estende em um plano perpendicular ao eixo de rotação 14 da fresa (figura 3). O corpo 12 da fresa é destinado a ser fixado por meios apropriados sobre o mandril de uma máquina-ferramenta.

[0027] A fresa 10 tem uma forma geral em tronco de cone. A base maior do tronco de cone está situada ao nível da cabeça 16 da fresa e a conicidade 20 da fresa está compreendida entre cerca de 1 e 5 graus, de preferência entre cerca de 2 e 4°, e é, por exemplo, de 3° (figura 4).

[0028] A cabeça 16 da fresa tem um diâmetro externo D compreendido entre cerca de 10 e 30 mm e tem uma altura ou dimensão axial h compreendida entre cerca de 5 e 10 mm. No exemplo representado, a cabeça tem um diâmetro D de 18 mm e uma altura de 7 mm.

[0029] A cabeça 16 compreende três dentes de corte 22 de orientação circunferencial, regularmente repartidos em torno do eixo 14 da fresa. Esses dentes 22 se estendem em torno de uma cavidade central 23 da fresa que será descrita mais em detalhe na sequência em referência à figura 4.

[0030] Cada dente 22 compreende uma aresta principal de corte 24 substancialmente radial e uma aresta secundária de corte 26 substancialmente axial que delimitam entre si uma face dianteira de corte Ag. No exemplo representado, a face de corte Ag de cada dente se estende em toda a altura da cabeça 16 e em uma parte de extremidade inferior do corpo 12 da fresa, atravessando para isso o plano da junta de brasagem 18 (figura 3).

[0031] A face de corte Ag forma uma superfície de deslizamento das aparas de matéria e define com a extremidade traseira de um dente adjacente uma bolsa de aparas 28 na qual são provisoriamente estocadas as aparas antes de ser ejetadas para o exterior por ocasião de uma operação de usinagem.

[0032] A face de corte Ag define um ângulo de desbaste compreendido entre cerca de 80 e 100°, e por exemplo de 87°, em relação à superfície de uma peça a usinar.

[0033] A face de corte Ag é conectada à aresta principal de corte 24 por um

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9/12 chanfro 30 (figura 5), que tem uma altura 32 ou dimensão axial compreendida entre cerca de 0,01 e 0,3 mm, e por exemplo de 0,1 mm. O ângulo 34 entre o chanfro e a face de corte Ag está compreendido entre cerca de 10 e 30°, e é, por exemplo, de 20°.

[0034] As arestas principal e secundária de corte 24, 26 são conectadas entre si por um bico 32 de forma arredondada do qual o raio de curvatura está compreendido entre cerca de 0,5 e 1 mm, e é por exemplo de 0,8 mm (figura 3).

[0035] Nos desenhos, são definidos os seguintes planos:

- Pr: plano de referência da fresa, que passa por um ponto considerado (por exemplo a extremidade radialmente interna) da aresta principal de corte de um dente 22 e pelo eixo de rotação 14 da fresa,

- Pf: plano de trabalho da fresa, perpendicular ao plano de referência Pr e que passa pelo ponto considerado da aresta principal de corte do dente 22 (esse plano é confundido com o plano do desenho da figura 1),

- Pp: plano para trás da fresa, perpendicular aos planos de referência Pr e de trabalho Pf, e que passa pelo ponto considerado do dente,

- Pn: plano normal à aresta, perpendicular à aresta principal de corte 24, em um ponto considerado dessa aresta (sua extremidade radialmente interna por exemplo - o plano Pn representado na figura 5 corresponde ao plano de corte V-V da figura 1),

- Ps: plano de aresta da fresa, tangente ao ponto considerado da aresta principal de corte (sua extremidade radialmente interna), e perpendicular ao plano de referência Pr.

[0036] O ângulo de corte radial gr entre a face de corte Ag de cada dente 22 e o plano de referência Pr é negativo e compreendido entre cerca de 2 e 8°, de preferência entre 4 e 6°, e é por exemplo de 5°. Esse ângulo gf é medido no plano de trabalho Pf (figura 2).

[0037] O ângulo de corte axial gp entre a face de corte Ag de cada dente 22 e o plano de referência Pr é positivo e compreendido entre cerca de 1 e 5°, de preferência entre 2 e 4°, e é, por exemplo, de 3°. Esse ângulo gp é medido no plano

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10/12 para trás Pp.

[0038] A face de corte Ag é conectada pelo chanfro 30 e pela aresta principal de corte 24 a uma face inferior de desbaste Aa que é prolongada para trás por uma face inferior de contra-desbaste Ap.

[0039] A face de desbaste Aa se estende na direção circunferencial em uma dimensão 33 compreendida entre cerca de 0,1 e 2 mm, e de preferência entre cerca de 0,5 e 1 mm (figura 2).

[0040] O ângulo de desbaste a, entre a face de desbaste Aa e o plano de aresta Ps é positivo e compreendido entre cerca de 5 e 10°, e é por exemplo de 7°. Esse ângulo é medido no plano normal Pn (figura 5).

[0041] A face de contra-desbaste Ap se estende a partir da face de desbaste Aa até a extremidade traseira do dente 22, e o ângulo de contra-desbaste β, entre a face de contra-desbaste Ap e o plano de aresta Ps é positivo e compreendido entre cerca de 10 e 20°, e é por exemplo de 15°. Esse ângulo de contra-desbaste β é também medido no plano normal Pn precitado.

[0042] Os perfis da face de desbaste Aa e da face de contra-desbaste Ap, formados pelas interseções das faces de desbaste e de contra-desbaste com planos que passam pelo eixo de rotação 14 da fresa têm uma forma arredondada convexa para o exterior da qual o raio de curvatura R1 está compreendido entre cerca de 5 e 20 mm, de preferência entre 10 e 15 mm, e é por exemplo de 12 mm.

[0043] A figura 4 é uma vista ampliada em corte axial da fresa, o corte passando pela face de contra-desbaste Ap de um dente 22. É possível ver nessa figura o perfil arredondado 34 dessa face de contra-desbaste Ap, assim como seu raio de curvatura R1.

[0044] A extremidade radialmente interna do perfil 34 está situada abaixo da extremidade radialmente externa desse perfil, quer dizer que as bordas periféricas interna e externa de cada dente 22 são deslocadas axialmente uma em relação à outra, a borda periférica interna do dente estando situada abaixo da borda periférica externa desse dente. As bordas periféricas internas dos dentes definem, portanto, a

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11/12 extremidade inferior da fresa e são destinadas a vir primeiro em contato com a peça a usinar por ocasião de uma operação de fresagem.

[0045] O perfil arredondado 34 da face de contra-desbaste Ap é conectado em sua extremidade radialmente externa com a parede lateral do dente por uma borda arredondada 36 da qual o raio de curvatura R2 está compreendido entre cerca de 0,5 e 1 mm, e é por exemplo de 0,8 mm. O perfil 34 da face Ap é conectado em sua extremidade radialmente interna com a cavidade central 23 da fresa por uma borda arredondada 38 da qual o raio de curvatura R3 está também compreendido entre cerca de 0,5 e 1 mm, e é por exemplo de 0,8 mm. Essas bordas arredondadas se estendem em toda a dimensão circunferencial do dente, ao nível de suas faces de desbaste Aa e de contra-desbaste Ap, a borda arredondada radialmente externa 36 do dente sendo conectada com o bico 32 desse dente.

[0046] No exemplo representado, o perfil arredondado 34 se estende no plano de corte em um ângulo de cerca de 20-25° e seu centro está situado ao nível do corpo 12 da fresa. Os centros C2 e C3 das bordas arredondadas 36, 38 estão situados em raios do perfil 34. A borda 36 se estende em um ângulo de cerca de 7080°, e a borda 38 se estende em um ângulo de cerca de 30-40°, no plano precitado.

[0047] A parede lateral de cada dente 22 converge ligeiramente para o interior de frente para trás (figura 2) e se afasta de um ângulo 39 compreendido entre 5 e 12°, e por exemplo de 7°, de um plano tangente à parede exterior do corpo da fresa.

[0048] A cavidade central 23 da fresa tem uma forma geral tronco cônica que se estende ao longo do eixo 14 da fresa, a base maior do tronco de cone estando situada no lado da cabeça 16 e o ângulo de abertura 40 do cone estando compreendido entre cerca de 90 e 150°, de preferência entre 110 e 130°, e é por exemplo de 120°.

[0049] O topo da cavidade 23 é conformado em porção de esfera da qual o centro C4 está situado no eixo 14 da fresa e o raio R4 está compreendido entre cerca de 2 e 8 mm, de preferência entre 3 e 6 mm, e é por exemplo de 4,7 mm. A cavidade 23 tem uma altura ou dimensão axial compreendida entre cerca de 1 e 3 mm e um diâmetro em sua base compreendido entre cerca de 5 e 15 mm.

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12/12 [0050] A fresa 10 pode compreender um conduto axial 42 de alimentação com lubrificante da cabeça da fresa, esse conduto 42 sendo ligado em sua extremidade superior a um reservatório de lubrificante e desembocando em sua extremidade inferior na cavidade central 23 da fresa (figuras 1 e 3). Em variante, esse conduto 42 pode ser ligado em sua extremidade inferior a três canais, que desembocam cada um deles ao nível de um dente 22 da fresa.

[0051] A fresa 10 representada nos desenhos permite usinar ranhuras em materiais duros com uma grande velocidade de corte, um grande deslocamento, e uma pequena profundidade de passe. No exemplo representado, a profundidade de passe ap corresponde substancialmente à dimensão axial entre as bordas periféricas interna e externa dos dentes da fresa (figura 4). As faixas de valores aconselhadas para a utilização dessa fresa são as seguintes:

- velocidade de corte vc, compreendida de preferência entre 600 e 1000 m/min,

- deslocamento por dente fz, compreendido de preferência entre 0,2 e 0,5 mm, e

- profundidade de passe ap, compreendida entre 0,1 e 1 mm.

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Claims

1. Fresa, em especial de ranhurar, que compreende um corpo (12) feito de carboneto que se estende ao longo do eixo (14) de rotação da fresa e uma cabeça (16) feita de cerâmica fixada por brasagem em uma extremidade do corpo, essa cabeça compreendendo dentes (22) regularmente repartidos em torno do eixo da fresa e separados uns dos outros por bolsas de aparas (28), cada dente compreendendo uma aresta principal de corte (24) substancialmente radial formada por uma interseção entre uma face dianteira de corte (Ag) e uma face inferior de desbaste (Aa), caracterizada pelo fato de que:

- a fresa tem uma forma geral troncônica da qual a base maior está situada do lado da cabeça, a fresa tendo uma conicidade compreendida entre 1 e 5°,

- o perfil (34) da face de desbaste, formado pela interseção da face de desbaste com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior cujo raio de curvatura (R1) está compreendido entre 5 e 20 mm, e

- o ângulo de corte radial (gf) entre a face de corte de cada dente e um plano de referência (Pr) que passa pelo eixo de rotação da fresa e por um ponto considerado da aresta principal de corte do dente, é negativo e compreendido entre 2 e 8°, esse ângulo sendo medido em um plano de trabalho (Pf) perpendicular ao eixo de rotação da fresa e que passa pelo ponto considerado da aresta principal de corte do dente.

2. Fresa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que tem uma conicidade de 3°.

3. Fresa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o ângulo de corte radial (gf) é de 5°.

4. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o perfil (34) da face de desbaste (Aa) tem um raio de curvatura (R1) de 12 mm.

5. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que compreende uma aresta secundária de corte (26)

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2/3 substancialmente axial conectada à aresta principal de corte por um bico (32) que tem uma forma arredondada convexa do qual o raio de curvatura está compreendido entre 0,5 e 1 mm.

6. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o ângulo de corte axial (gp) entre a face de corte (Ag) de cada dente (22) e o plano de referência (Pr), é positivo e compreendido entre 1 e 5°, esse ângulo sendo medido em um plano para trás (Pp) perpendicular aos planos de referência e de trabalho (Pr, Pf).

7. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a face de desbaste (Aa) de cada dente (22) é conectada a uma parede lateral do dente por uma borda arredondada (36) que tem um raio de curvatura (R2) compreendido entre 0,5 e 1 mm.

8. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os dentes (22) se estendem em torno de uma cavidade anular central (23) da cabeça (16), essa cavidade tendo uma forma geral troncônica alinhada com o eixo da fresa e cuja base está situada do lado da extremidade inferior da fresa, o topo da cavidade sendo em porção de esfera cujo raio (R4) está compreendido entre 2 e 8 mm.

9. Fresa de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a cavidade (23) é conectada à face de desbaste (Aa) de cada dente (22) por uma borda arredondada (38) que tem um raio de curvatura (R3) compreendido entre 0,5 e 1 mm.

10. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a face de desbaste (Aa) se estende na direção circunferencial em uma distância (33) compreendida entre 0,1 e 2 mm.

11. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o ângulo de desbaste (a) entre a face de desbaste e um plano de aresta (Ps) tangente a um ponto considerado da aresta principal de corte e perpendicular ao plano de referência (Pr) é positivo e compreendido entre 5 e 10°, esse ângulo sendo medido em um plano normal (Pn) perpendicular à aresta

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3/3 principal de corte, no ponto considerado desta aresta.

12. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que uma face de contra-desbaste (Ap) se estende atrás da face de desbaste (Aa), o perfil (34) da face de contra-desbaste, formado pela interseção dessa face com um plano que passa pelo eixo da fresa, tem uma forma arredondada convexa na direção do exterior cujo raio de curvatura (R1) está compreendido entre 5 e 20 mm.

13. Fresa de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o ângulo de contra-desbaste (β) entre a face de contra-desbaste (Ap) e o plano de aresta (Ps) tangente à aresta principal de corte, em um ponto considerado dessa aresta, e perpendicular ao plano de referência (Pr), é positivo e compreendido entre 10 e 20°, esse ângulo sendo medido em um plano normal (Pn) perpendicular à aresta principal de corte, no ponto considerado da aresta.

14. Fresa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que a aresta principal de corte (24) é conectada à face de corte (Ag) por um chanfro (30), esse chanfro tendo uma dimensão axial compreendida entre 0,01 e 0,3 mm e formando com a face de corte (Ag) um ângulo compreendido entre 10 e 30°.

15. Processo de fresagem de uma peça feita de compósito ou feita de superliga com o auxílio de uma fresa (10) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que as velocidades de corte da fresa estão compreendidas entre 200 e 1500 m/min, os deslocamentos por dente estão compreendidos entre 0,1 e 1 mm, e as profundidades de passe estão compreendidas entre 0,01 e 2 mm.