Já alguma vez se interrogou sobre os heróis desconhecidos que estão por detrás da precisão e eficiência do fabrico moderno? Nesta publicação do blogue, mergulhamos no fascinante mundo das fresas - as ferramentas versáteis que moldam o metal como um pincel de artista. Descubra os vários tipos, as suas características únicas e como revolucionam as indústrias. Prepare-se para ganhar um novo apreço por estas maravilhas da engenharia!
Uma fresa é uma ferramenta rotativa utilizada em operações de fresagem, com uma ou mais arestas de corte, utilizada principalmente para maquinar planos, degraus, ranhuras, formar superfícies e cortar peças de trabalho em máquinas de fresagem. Com base em diferentes normas de classificação, as fresas podem ser divididas em vários tipos.
Em primeiro lugar, classificadas por utilização, as fresas podem ser divididas em três tipos principais: fresas para maquinagem de planos, para maquinagem de ranhuras e para maquinagem de superfícies de formação. Esta classificação centra-se nos domínios de aplicação das fresas.
Em segundo lugar, do ponto de vista estrutural, as fresas podem ser divididas em fresas cilíndricas, fresas de faceamento, fresas de três faces, tipo de dente soldado integral e tipo indexável, entre outras. Estas categorias reflectem as diferentes características estruturais e processos de fabrico das fresas.
Além disso, com base na forma do dente da fresa, esta pode ser dividida em dentes rectos e dentes em espiral. Esta classificação baseia-se na forma de distribuição dos dentes da fresa, que afecta a eficiência de corte e a qualidade da peça de trabalho durante o processo de fresagem.
Além disso, existem fresas especialmente concebidas para requisitos de processamento específicos, como as fresas para engrenagens. São ferramentas especiais para fresar engrenagens involutas e, de acordo com as suas formas, podem ser divididas em fresas de engrenagens do tipo disco e fresas de engrenagens do tipo dedo. Isto demonstra o profissionalismo e a diversidade das fresas em domínios de processamento específicos.
As normas de classificação das fresas incluem principalmente a forma da lâmina, a direção dos dentes, a forma do dorso do dente e a estrutura. As secções seguintes detalham estas classificações e as suas vantagens e desvantagens.
Pela forma da lâmina:
Com base na forma da lâmina, as fresas podem ser classificadas em fresas planas, fresas esféricas e fresas circulares. Este método de classificação facilita a seleção do tipo adequado de fresa para diferentes requisitos de maquinação.
Pela direção dos dentes:
São classificadas em fresas de dentes rectos e fresas de dentes em espiral. As fresas de dentes rectos são adequadas para a maquinagem de superfícies planas ou ranhuras, enquanto as fresas de dentes em espiral são mais adequadas para a maquinagem de perfis complexos, uma vez que proporcionam uma melhor adaptabilidade à curvatura.
Pela forma do dente para trás:
São classificadas em fresas de dentes pontiagudos e fresas de dentes cónicos. As fresas de dentes pontiagudos são adequadas para maquinação a alta velocidade devido à sua menor resistência ao corte; as fresas de dentes cónicos são adequadas para corte pesado, uma vez que podem suportar forças de corte mais elevadas.
Por estrutura:
São classificadas em tipos integrais, soldados, com inserção de carboneto e indexáveis. As fresas integrais têm uma estrutura simples e um custo mais baixo, mas a sua durabilidade não é tão boa como a dos outros tipos; as fresas soldadas têm um melhor desempenho em termos de durabilidade e resistência, mas a um custo mais elevado; as fresas com inserção de carboneto prolongam a sua vida útil através da substituição dos dentes, o que as torna adequadas para a produção em massa; as fresas indexáveis oferecem a maior flexibilidade e economia, uma vez que permitem aos utilizadores substituir dentes específicos conforme necessário.
Para tornar a fresagem um processo de maquinagem versátil, existe uma grande variedade de fresas disponíveis no mercado. Estas fresas existem em diferentes tamanhos, formas e materiais. Algumas fresas são feitas de aço de alta velocidade (HSS), enquanto outras são feitas com pontas de carboneto.
A fresa de topo é uma ferramenta de corte que tem dentes em ambos os lados. Esta ferramenta é versátil e pode ser utilizada para uma variedade de perfuração operações. O termo "fresa de topo" é geralmente utilizado para ferramentas de fundo plano.
Ao contrário de uma broca, que só corta na direção axial, a fresa de topo é capaz de cortar em todas as direcções. A fresa de topo tem normalmente uma ou mais ranhuras de remoção de aparas e é utilizada para várias operações de fresagem. É feita de aço de alta velocidade ou de um material endurecido.
Existem duas variações da fresa de topo: uma com arestas de corte em ambos os lados, conhecida como corte central, e outra com uma aresta de corte em apenas um lado, referida como aresta de corte não central.
A fresa "Rough End Mill" é também designada por fresa "Pippa". Estas fresas de topo oferecem um excelente desempenho mesmo em condições de funcionamento difíceis. São utilizadas para remover uma quantidade substancial de material da peça de trabalho. Estas ferramentas têm normalmente dentes mais ondulados e resultam num acabamento de superfície rugoso com a produção de aparas mais pequenas.
Quando os dentes de corte da fresa se encontram na circunferência ou na periferia do disco, designam-se por fresas periféricas ou circunferenciais. Este tipo de fresas só pode ser utilizado em fresadoras horizontais.
A fresa lateral é um tipo de ferramenta de fresagem com dentes de corte presentes tanto na periferia como na face ou na extremidade. É tipicamente utilizada para operações de fresagem lateral, de face e para cortar ranhuras. Também são eficazes na criação de ranhuras profundas e estreitas.
A Fresa de Faceamento é composta por um corpo de corte de grande diâmetro com múltiplas lâminas fixadas mecanicamente. Através do seu curso de corte e cortes radiais profundos e axiais estreitos, pode remover uma grande quantidade de material indesejado.
O diâmetro do corpo da fresa de faceamento depende normalmente do comprimento da peça e da folga disponível em ambos os lados.
Esta ferramenta de corte também pode ser utilizada para operações de fresagem de perfis e é conhecida pela sua rigidez. O acabamento superficial produzido pela fresa de faceamento depende da velocidade de avanço e do número de dentes da ferramenta.
A fresa côncava pertence à categoria das fresas de conformação. São ferramentas especialmente fabricadas para criar formas específicas na peça de trabalho. A Fresa Côncava foi especificamente concebida para corresponder à superfície convexa de um perfil circular, que é normalmente igual ou inferior a um semicírculo.
As ferramentas de corte "Woodruff" são normalmente utilizadas para cortar ranhuras de chaveta em materiais de madeira. A aresta da ferramenta tem uma forma ligeiramente côncava e os seus dentes não se destinam ao corte lateral. A ferramenta tem dois tipos de perfil de dentes: dentes rectos e dentes escalonados.
A fresagem de roscas é uma ferramenta de corte utilizada para cortar o perfil do dente da rosca externa e interna de uma peça de trabalho. É capaz de processar roscas de passo simples e variável que variam de M2 a 1mm de diâmetro nominal.
As fresas de topo esféricas, também conhecidas como fresas de ponta esférica, têm este nome devido às suas extremidades de corte hemisféricas. São utilizadas para reduzir a concentração de tensões durante o funcionamento e são normalmente adequadas para maquinar superfícies tridimensionais de peças de trabalho.
O cortador voador é constituído por um corpo principal com uma ou duas cabeças de corte inseridas. À medida que a cabeça da fresa roda, pode efetuar cortes mais estreitos ou mais largos. Embora as fresas de faceamento sejam mais utilizadas em vários casos, também são mais caras.
Por outro lado, as fresas voadoras podem realizar as mesmas tarefas de processamento que as fresas de faceamento, mas a um custo menor. No entanto, a sua eficiência de corte é significativamente menor em comparação com as fresas de faceamento.
A fresa desempenha um papel importante na máquina de fresar. É uma ferramenta rotativa com um ou mais dentes para fresar.
Durante o funcionamento, cada dente da fresa corta uma porção da peça de trabalho de cada vez.
A fresa é utilizada principalmente para tarefas como a fresagem de superfícies planas, degraus, ranhuras, formas e corte de peças de trabalho.
Em operações típicas de fresagem, a ferramenta na máquina de fresagem move-se perpendicularmente ao seu próprio eixo, removendo assim o excesso de material da peça de trabalho em torno da ferramenta.
A fresadora é um dispositivo amplamente utilizado, capaz de efetuar uma variedade de operações de maquinagem. É utilizada para processar e fabricar peças de várias formas e tamanhos, sendo a fresa uma ferramenta crucial na realização destas tarefas.
Ao selecionar uma fresa, é fundamental ter em conta o material de que é feita. Diferentes materiais adequam-se a diferentes aplicações e têm as suas propriedades únicas. De seguida, apresentamos quatro materiais principais normalmente utilizados em fresas: Aço Rápido, Carboneto, Cobalto e Diamante.
O aço de alta velocidade (HSS) é um material amplamente utilizado para fresas. O HSS oferece uma resistência razoável ao desgaste e velocidades de corte para uma variedade de aplicações. Devido à sua versatilidade, custo mais baixo e facilidade de fabrico, as fresas de HSS são uma escolha popular, particularmente para aplicações menos exigentes ou operações de pequena escala.
As fresas de carboneto são compostas por um composto duro, normalmente carboneto de tungsténio, e um ligante metálico. Oferecem maior resistência ao desgaste e velocidades de corte em relação ao HSS. Embora as fresas de metal duro tendam a ser mais caras, a sua durabilidade e eficiência tornam-nas adequadas para a produção de grandes volumes e maquinagem de materiais mais duros. Algumas das principais propriedades das fresas de metal duro incluem:
As fresas de cobalto contêm uma quantidade significativa de cobalto, aumentando a sua dureza e resistência ao desgaste em comparação com as fresas HSS normais. Estas fresas são adequadas para maquinar materiais mais duros, como o aço inoxidável e ligas de alta temperatura. Embora as fresas de cobalto não sejam tão resistentes ao desgaste como as de metal duro, oferecem um excelente equilíbrio entre desempenho e custo, tornando-as uma escolha fiável para muitas aplicações.
As fresas de diamante são outra opção de alto desempenho, feitas de diamante policristalino (PCD) ou diamante natural. Estas fresas apresentam uma dureza e resistência ao desgaste excepcionais, permitindo-lhes manter as arestas de corte afiadas durante um período prolongado. As fresas de diamante são ideais para:
No entanto, as fresas de diamante têm um custo mais elevado em comparação com outros materiais e geralmente não têm um bom desempenho na maquinagem de materiais ferrosos. Esta limitação deve-se ao carbono presente nos materiais ferrosos, que forma carbonetos duros e reduz a eficácia da fresa.
Ao compreender as qualidades dos diferentes materiais, é possível tomar uma decisão informada ao selecionar as fresas para aplicações específicas.
A seleção do diâmetro da fresa pode variar muito em função do produto específico e do lote de produção. A escolha do diâmetro da ferramenta depende principalmente das especificações do equipamento e do tamanho da peça que está a ser maquinada.
Fresa plana
Ao selecionar o diâmetro da ferramenta de fresagem de face, é importante considerar que a potência requerida pela ferramenta deve estar dentro da gama de capacidades de potência da máquina-ferramenta. Em alternativa, pode ser selecionada com base no diâmetro do fuso da máquina-ferramenta.
Um método comummente utilizado para determinar o diâmetro da fresa de facejamento é utilizar a fórmula D = 1,5d, em que d é o diâmetro do fuso.
Para a produção em massa, o diâmetro da ferramenta também pode ser selecionado com base em 1,6 vezes a largura da peça a cortar.
Emoinho nd
A seleção do diâmetro da fresa de topo deve ter em conta, em primeiro lugar, os requisitos de tamanho de processamento da peça de trabalho, para garantir que os requisitos de potência da fresa estão dentro da gama de potência nominal da máquina-ferramenta.
Para fresas de topo de pequeno diâmetro, a principal preocupação deve ser se as rotações máximas da máquina-ferramenta podem atingir a velocidade de corte mínima da ferramenta (60m/min).
Para as fresas de ranhurar, o diâmetro e a largura devem ser seleccionados com base no tamanho da peça a ser maquinada, assegurando que a potência de corte se mantém dentro da gama de potência permitida da máquina-ferramenta.
a. Para o acabamento, é preferível utilizar uma lâmina de retificação. Este tipo de lâmina tem uma boa precisão dimensional, o que garante a precisão de posicionamento da aresta de corte, levando a uma melhor precisão de maquinação e rugosidade da superfície.
b. Para maquinação em bruto, é melhor utilizar uma lâmina de prensagem, o que reduz o custo de processamento. Embora a precisão dimensional e a nitidez de uma lâmina de prensagem sejam piores do que as de uma lâmina de retificação, a sua resistência da aresta é melhor. É resistente ao impacto durante a maquinação em bruto e pode suportar grandes profundidades de corte e avanços elevados.
c. As lâminas afiadas e de grande inclinação são ideais para fresar materiais viscosos, como o aço inoxidável. A lâmina afiada reduz o atrito entre a lâmina e a peça de trabalho, permitindo que as aparas saiam mais rapidamente da frente da lâmina durante o processo de corte.
(a) O número de dentes deve ser considerado ao selecionar uma fresa. O tamanho do passo do dente determinará o número de dentes da fresa envolvidos no corte ao mesmo tempo e afectará a suavidade do corte e os requisitos para a velocidade de corte da máquina-ferramenta. As fresas de dente áspero são utilizadas principalmente para maquinação em desbaste devido à sua grande ranhura de remoção de aparas. A carga de corte por dente de uma fresa de dentes grossos é maior do que a de uma fresa de dentes densos com a mesma taxa de avanço.
(b) Para a fresagem de acabamento, com uma profundidade de corte rasa de geralmente 0,25-0,64 mm, recomenda-se a seleção de uma fresa de dentes densos.
(c) Durante a fresagem em desbaste pesado, a força de corte excessiva pode levar a vibrações em máquinas-ferramentas com baixa rigidez, causando o colapso da aresta de carboneto cimentado lâminas e reduzir a vida útil da ferramenta. A utilização de uma fresa de dentes grossos pode reduzir a necessidade de potência da máquina-ferramenta. Assim, quando o tamanho do furo do fuso é pequeno (como os furos cónicos R8, 30#, 40#), as fresas de dentes grossos podem ser utilizadas eficazmente para a fresagem.
Os mais recentes desenvolvimentos tecnológicos em fresas centram-se principalmente nas seguintes áreas:
Inovação na composição dos materiais: Um dos recentes avanços na tecnologia de brocas para fresas de topo é a inovação na engenharia de materiais, particularmente a utilização de grãos de metal duro ultra-finos. Isto ajuda a melhorar o desempenho e a prolongar a vida útil da ferramenta.
Avanços na tecnologia de revestimento: As inovações na seleção de materiais, na conceção de ferramentas e na tecnologia de revestimento irão aumentar ainda mais o desempenho das fresas.
Realce em formas geométricas: A progressão da tecnologia das brocas de topo também inclui melhorias nas formas geométricas para melhorar o desempenho e prolongar a vida útil da ferramenta.
Aplicação de máquinas de fresagem CNC e desenvolvimento no sentido da inteligência e digitalização: A utilização de fresadoras CNC não só aumenta a eficiência do fabrico e a qualidade dos produtos, como também impulsiona a indústria para a inteligência e a digitalização. Este facto sugere que a evolução da tecnologia das fresas se adaptará a estas tendências.
A procura do mercado é impulsionada pelo rápido desenvolvimento de novos sectores industriais: O rápido crescimento em alguns sectores industriais emergentes traz novas exigências de mercado para as fresas, levando a constantes inovações na tecnologia de fresas para satisfazer estas necessidades.
Ao escolher uma fresa para uma máquina de fresagem CNC ou para uma fresagem convencional é importante ter em conta vários factores, como o material e a dureza da peça de trabalho e as especificações da fresa, como o comprimento da aresta de corte, o comprimento da ferramenta, o diâmetro da aresta de corte e o diâmetro da haste. As fresas de aço de alta velocidade são normalmente utilizadas em fresadoras convencionais, enquanto que as fresas de aço de alta velocidade são utilizadas em fresadoras convencionais. carboneto cimentado são preferíveis para utilização em fresadoras CNC.
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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