Já se perguntou como é que os maquinistas conseguem obter aquelas superfícies perfeitamente planas em peças de metal? Este artigo revela os segredos das fresas de faceamento, explorando a sua seleção, o número de dentes, os ângulos da ferramenta e as pastilhas de fresagem. Descubra como estas ferramentas transformam matérias-primas em componentes de engenharia de precisão, garantindo uma qualidade e eficiência de topo no fabrico. Mergulhe para aprender o essencial que pode elevar as suas capacidades de maquinagem!
A ferramenta principal para maquinar peças planas é uma fresa de faceamento, que tem arestas de corte ao longo da sua circunferência e face final. A aresta de corte da face final é considerada uma aresta de corte secundária.
A fresa de faceamento tem normalmente um diâmetro grande, pelo que, ao selecionar a fresa, é comum separar os dentes e o corpo da fresa para garantir uma utilização a longo prazo.
(1) Quando se maquina uma pequena área plana, é importante escolher uma ferramenta ou uma fresa com um diâmetro maior do que a largura do plano para conseguir uma fresagem de plano único. Os melhores resultados são obtidos quando o diâmetro da fresa plana é 1,3 a 1,6 vezes a largura da superfície de maquinação.
(2) Para uma grande área de plano de maquinagem, são necessárias várias passagens com uma fresa de diâmetro adequado. O diâmetro da fresa será limitado pelas limitações da máquina-ferramenta, pela profundidade e largura de corte e pelo tamanho da lâmina e da ferramenta.
(3) Quando o plano de maquinação é pequeno e as peças de trabalho estão dispersas, deve ser selecionada uma fresa de topo de menor diâmetro para a fresagem. Para maximizar a eficiência, a fresa deve ter 2/3 do seu diâmetro em contacto com a peça de trabalho, o que significa que o diâmetro da fresa é igual a 1,5 vezes a largura fresada.
Ao fresar para a frente, a relação adequada entre o diâmetro da ferramenta e a largura de corte assegurará um ângulo de corte adequado para a fresa ao entrar na peça de trabalho.
Se houver incerteza quanto à capacidade da máquina-ferramenta para manter esta relação de corte, a espessura de corte axial pode ser completada em várias passagens para manter a relação entre o diâmetro da fresa e a largura de corte tanto quanto possível.
Ao escolher uma fresa para maquinação, é importante ter em conta o número de dentes da fresa. Por exemplo, uma fresa de dentes esparsos com 100 mm de diâmetro tem apenas 6 dentes, enquanto uma fresa de dentes densos com 100 mm de diâmetro pode ter 8 dentes. A densidade dos dentes da fresa afecta tanto a eficiência da produção como a qualidade do produto.
Os dentes densos conduzem a uma maior eficiência da produção e a uma melhor qualidade do produto, mas também dificultam a descarga das aparas. As fresas podem ser divididas em dentes esparsos, dentes finos e dentes densos com base no diâmetro dos seus dentes. Os dentes esparsos são utilizados para maquinação em bruto de peças de trabalho e têm 1 a 1,5 lâminas por cada 25,4 mm de diâmetro, proporcionando um amplo espaço para a retenção de aparas.
Este tipo de ferramenta é utilizado para cortar materiais macios que produzem aparas contínuas e é mais adequado para cortar com lâminas longas e uma grande largura.
Os dentes densos são ideais para condições de maquinação estáveis e são normalmente utilizados para maquinação em desbaste de ferro fundido. Eles também são adequados para cortes rasos e cortes estreitos em superligas e para corte sem espaço para cavacos. Os dentes densos são utilizados na fresagem de acabamento com uma quantidade de corte axial posterior de 0,25 a 0,64 mm, resultando numa carga de corte baixa por dente e em requisitos de potência reduzidos. Este tipo de fresa é ideal para o processamento de materiais de paredes finas.
O passo do dente determina o número de dentes da fresa envolvidos no corte ao mesmo tempo durante a fresagem. É importante ter pelo menos uma lâmina a cortar em simultâneo para evitar impactos na fresagem que podem levar a danos na ferramenta e à sobrecarga da máquina-ferramenta. Além disso, o número de dentes da lâmina deve ser selecionado para permitir que as limalhas se enrolem e saiam facilmente da área de corte. Um espaço de retenção de limalha deficiente pode fazer com que as limalhas fiquem presas, danificando a aresta de corte e potencialmente a peça de trabalho. A lâmina também deve ter densidade suficiente para garantir que pelo menos uma lâmina esteja a cortar em todos os momentos durante o corte, ou pode causar um impacto severo, levando à fratura da aresta de corte, danos na ferramenta e sobrecarga da máquina-ferramenta.
O ângulo de corte da ferramenta pode ser posicionado como ângulo de ataque positivo, ângulo de ataque negativo ou ângulo de ataque nulo relativamente ao plano radial e ao plano axial. O ângulo de inclinação zero, em que toda a aresta de corte embate na peça de trabalho ao mesmo tempo, não é geralmente utilizado.
A escolha do ângulo da fresa de faceamento afecta o modo de contacto da fresa plana. Para minimizar o impacto na fresa, reduzir os danos na fresa e evitar o modo de contacto com a face, é importante ter em conta o ângulo de corte da fresa e o ângulo geométrico da fresa de topo.
O ângulo de corte é determinado pela combinação dos ângulos de inclinação radial e axial.
As ferramentas com ângulos de avanço axial e radial negativos (designadas por "duplo negativo") são utilizadas principalmente para maquinagem em desbaste de ferro fundido e aço fundido, mas a máquina-ferramenta tem de ter elevada potência e rigidez suficiente. A lâmina "duplo negativo" tem uma aresta de corte forte e pode suportar grandes cargas de corte, mas a máquina-ferramenta, a peça de trabalho e o dispositivo de fixação também devem ter uma elevada rigidez.
As ferramentas com ângulos de avanço axial e radial positivos (designadas por "duplo positivo") aumentam o ângulo de corte, tornando o corte mais leve e a remoção de aparas mais suave, mas a resistência da aresta de corte é fraca.
Esta combinação é ideal para o processamento de materiais macios e materiais como o aço inoxidável, aço resistente ao calor, aço normal e ferro fundido. Deve ser utilizada quando a máquina-ferramenta tem baixa potência, o sistema de processo tem rigidez insuficiente e ocorrem tumores de acumulação de aparas.
A combinação de ângulo de ataque negativo radial e ângulo de ataque positivo axial aumenta a resistência da aresta de corte com o ângulo de ataque radial negativo e produz uma força de corte com o ângulo de ataque axial positivo. Esta combinação tem uma forte resistência ao impacto e uma aresta de corte afiada, tornando-a adequada para a fresagem pesada de aço, aço fundido e ferro fundido.
O ângulo de inclinação radial positivo e o ângulo de inclinação axial negativo fazem com que as limalhas partidas se desloquem abaixo do centro, fazendo com que as limalhas risquem a superfície maquinada e levando a uma fraca remoção de limalhas.
A escolha da preparação da pastilha de fresagem também é um fator na fresagem plana. Em alguns casos, uma lâmina prensada é mais adequada e noutros, é necessária uma lâmina retificada.
Uma lâmina prensada é mais económica para maquinação em desbaste e tem uma melhor resistência da aresta, tornando-a resistente ao impacto e capaz de suportar grandes avanços e retrocessos. Também tem uma ranhura de enrolamento de aparas na face de ataque que reduz a força de corte, a fricção com a peça de trabalho e as aparas, e a necessidade de energia.
No entanto, a superfície da lâmina prensada não é tão lisa como uma lâmina retificada e tem uma precisão dimensional fraca, com uma grande diferença na altura de cada ponta da ferramenta no corpo da fresa. Apesar destas desvantagens, a lâmina prensada é amplamente utilizada na produção devido ao seu baixo custo.
Para a fresagem de acabamento, é preferível uma lâmina retificada devido à sua boa precisão dimensional, resultando numa elevada precisão de posicionamento da aresta de corte, numa melhor precisão de maquinação e numa menor rugosidade da superfície valor. A tendência na retificação de pastilhas de fresagem utilizadas na maquinagem de acabamento é retificar uma ranhura de ondulação de aparas para formar uma aresta de corte de grande inclinação positiva, permitindo que a lâmina corte com um pequeno avanço e retrocesso.
No entanto, sem um ângulo de inclinação acentuado, uma lâmina de metal duro processada com um pequeno avanço e uma pequena tração resultará na fricção da ponta da ferramenta na peça de trabalho e reduzirá a vida útil da ferramenta.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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