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Previous issue date: 2011-04-29 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Machine tools play a key role in modern industrial production; therefore the technological development of machine tool industry has grown over the past decades. High Speed Machining (HSM) is widely used for machining complex and free form surfaces with high geometrical and dimensional accuracy. The spindle is one of the main items of a machine tool. Thus, it becomes necessary to know the influence levels of the main internal sources of heat in a machine tool. These sources basically derive from: transmission of electric engines; friction in drives and gear boxes; machining process (cutting, chip, workpiece); friction in bearings and guides. The dimensional and geometric accuracy of machined parts depends mainly on the performance of the spindle. To admit the idea of a holistic model, and then propose a possible optimization for a high-accuracy machining it is necessary to study and investigate the mechanical and thermal behaviour of the spindle. For that reason, this paper presents an analysis, based on the finite element method, of the mechanical and thermal displacements, as well as a determination of the critical speed of the spindle of the machine tool at high cutting speed. === As máquinas-ferramenta desempenham um papel fundamental nas produções industriais modernas, com isso o avanço tecnológico das indústrias das máquinas-ferramenta vem crescendo ao longo das últimas décadas. A usinagem com Alta Velocidade de corte HSM é largamente utilizada para usinagem de superfícies complexas e de forma livre com alta exatidão geométrica e dimensional. O eixo-árvore é um dos principais elementos de uma máquina-ferramenta. Então, se torna necessário conhecer o grau de influências das principais fontes internas de calor numa máquina-ferramenta. Estas provêm basicamente: Das transmissões dos motores elétricos; Dos atritos nos acionamentos e caixas de engrenagens; Do processo de usinagem (ação de corte, cavacos, peça); Dos atritos nos mancais e guias. A exatidão dimensional e geométrica das peças usinadas dependem principalmente da performance do eixo-árvore. Para que seja admitida a idéia de um modelo holístico, e então, propor uma possível otimização para uma usinagem de alta exatidão é necessário o estudo e a investigação do comportamento mecânico e térmico do eixo-árvore. Por isso, neste trabalho é apresentada a análise, baseada no método dos elementos finitos dos deslocamentos mecânicos e térmicos, bem como, a determinação da velocidade crítica do eixo-árvore da máquina-ferramenta em alta velocidade de corte (HSM).
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