Já se interrogou sobre como aperfeiçoar a arte de utilizar uma ferramenta de ranhurar? Este artigo aborda as 10 dicas essenciais para otimizar o seu processo de ranhurar, desde a seleção da ferramenta certa e a compreensão dos tipos de ranhura até à gestão das taxas de avanço e das velocidades de corte. No final, saberá como aumentar a longevidade da ferramenta, obter cortes precisos e melhorar a eficiência geral nas suas tarefas de maquinagem. Mergulhe para aprender conhecimentos práticos que irão elevar a sua técnica de ranhurar e garantir sempre resultados perfeitos.
O ranhuramento é um passo crucial no processo de torneamento, e as suas características de formação de aparas e de descarga tornam-no distinto em quase todos os aspectos.
Os desenhos e revestimentos inovadores das pastilhas podem aumentar a eficiência e o resultado do ranhuramento, mas existem várias técnicas de maquinagem que devem ser dominadas para realizar este processo de forma eficaz.
Este artigo apresenta 10 considerações fundamentais para a utilização de uma ferramenta de ranhurar.
É fundamental compreender as três principais tipos de ranhurasque são: ranhura exterior, ranhura do orifício interior e ranhura da face final.
As ranhuras exteriores são as mais simples de processar, uma vez que a força da gravidade e a utilização de líquido de refrigeração podem ajudar na remoção de aparas. O operador pode observar diretamente a maquinação das ranhuras exteriores, o que torna relativamente fácil monitorizar a qualidade do processo de maquinação. No entanto, é essencial evitar potenciais problemas de conceção ou fixação problemas com a peça de trabalho. Para obter resultados de corte óptimos, é melhor manter a ponta da ranhurar ferramenta ligeiramente abaixo da linha central.
O ranhuramento de furos internos assemelha-se ao ranhuramento de diâmetros externos, com a exceção de que a aplicação do líquido de refrigeração e a remoção de aparas podem ser mais difíceis. Os melhores resultados podem ser obtidos quando a posição da ponta está ligeiramente acima da linha de centro para ranhurar internamente.
Para o ranhuramento da face final, a ferramenta deve ter a capacidade de se mover na direção axial e o raio do flanco da ferramenta deve corresponder ao raio da superfície maquinada. A posição da aresta de corte da ferramenta de ranhurar deve estar ligeiramente acima da linha de centro.
Ranhura exterior
Ranhura no furo interior
Ranhura na face final
No processo de ranhurar, o tipo de conceção e as especificações técnicas da máquina-ferramenta são também factores críticos a considerar. Alguns dos principais requisitos de desempenho das máquinas-ferramentas incluem:
Ter potência suficiente para garantir que a ferramenta funciona dentro da gama de velocidades correcta sem parar ou vibrar;
Com elevada rigidez para efetuar o corte necessário sem vibrações;
Ter uma pressão e um caudal de líquido de refrigeração suficientemente elevados para facilitar a remoção das aparas;
Ter um elevado nível de precisão.
Além disso, para produzir a forma e o tamanho de ranhura desejados, é crucial ajustar e calibrar corretamente a máquina-ferramenta.
Conhecer as propriedades do material da peça, tais como a sua resistência à tração, características de endurecimento por trabalho e tenacidade, é vital para compreender o impacto da peça na ferramenta. Ao maquinar diferentes materiais de peças, são necessárias combinações variáveis de velocidade de corte, avanço e características da ferramenta. Diferentes materiais de peças podem também necessitar de geometrias de ferramenta específicas para gerir a lascagem ou exigir a utilização de revestimentos específicos para aumentar a longevidade da ferramenta.
A seleção e a utilização adequadas das ferramentas determinarão a relação custo-eficácia da maquinagem.
A ferramenta de ranhurar pode maquinar a geometria da peça de trabalho de duas formas:
A primeira é processar toda a forma da ranhura fazendo um único corte;
A segunda consiste em desbastar o tamanho final da ranhura cortando em várias fases.
Uma vez escolhida a geometria da ferramenta, pode ser benéfico considerar uma revestimento de ferramentas que melhora o desempenho da remoção de aparas.
Quando se maquinam grandes quantidades, pode ser vantajoso considerar a utilização de ferramentas de conformação.
A ferramenta de conformação pode cortar todas ou a maioria das formas de ranhura numa única operação, libertando a posição da ferramenta e reduzindo o tempo do ciclo de processamento.
Uma desvantagem das ferramentas de conformação sem lâmina é que se um dos dentes se partir ou se desgastar mais rapidamente do que os outros dentes, toda a ferramenta tem de ser substituída.
É importante controlar as aparas geradas pela ferramenta e a potência da máquina necessária para o corte por conformação. Este facto deve ser tido em consideração.
A utilização de ferramentas multifuncionais pode gerar percursos de ferramenta tanto na direção axial como na radial.
Com este tipo de ferramenta, não só a ranhura pode ser maquinada, como também o diâmetro pode ser rodado, o raio e o ângulo podem ser interpolados e o torneamento multidirecional pode ser realizado.
Quando a lâmina começa a cortar, desloca-se axialmente de uma extremidade à outra da peça de trabalho, mantendo o contacto com a peça de trabalho.
Ao utilizar uma ferramenta multifuncional, pode ser gasto mais tempo a cortar a peça de trabalho em vez de mudar de ferramenta ou fazer movimentos de curso em vazio.
As ferramentas multifuncionais também ajudam a otimizar o processo de maquinação de toda a peça.
O planeamento racional da sequência de maquinação ideal implica ter em conta vários factores, como a alteração da resistência da peça antes e depois da maquinação da ranhura, uma vez que a resistência da peça diminui depois de a ranhura ser maquinada primeiro.
Isto pode fazer com que o operador utilize uma taxa de avanço e uma velocidade de corte inferiores às ideais para evitar vibrações. No entanto, a redução dos parâmetros de corte pode levar a tempos de maquinação mais longos, a uma vida útil mais curta da ferramenta e a um desempenho de corte instável.
Outro fator a considerar é se o processo subsequente irá empurrar as rebarbas para as ranhuras previamente maquinadas.
Como orientação geral, é aconselhável começar pelo ponto mais afastado do porta-ferramentas após a conclusão do torneamento do diâmetro exterior (DE) e do diâmetro interior (DI), seguido da maquinação das ranhuras e de outras características estruturais.
A taxa de avanço e a velocidade de corte são factores cruciais na maquinagem de ranhuras. Velocidades de avanço e de corte inadequadas podem resultar em vibrações, redução da vida útil da ferramenta e tempos de ciclo de maquinação prolongados.
Vários factores, incluindo o material da peça, a geometria da ferramenta, o tipo e a concentração do líquido de refrigeração, o revestimento da pastilha e o desempenho da máquina, podem afetar o avanço e a velocidade de corte.
Para resolver os problemas causados por velocidades de avanço e de corte incorrectas, é frequentemente necessária uma maquinação secundária.
Embora exista uma grande quantidade de informação disponível sobre as velocidades de avanço e de corte "óptimas" para várias ferramentas, a informação mais relevante e prática é normalmente fornecida pelo fabricante da ferramenta.
O revestimento de uma lâmina de metal duro pode aumentar significativamente a sua vida útil.
Ao fornecer uma camada lubrificante entre a ferramenta e a limalha, o revestimento também reduz o tempo de maquinagem e melhora o acabamento da superfície da peça de trabalho.
Alguns dos revestimentos mais utilizados atualmente incluem TiAlN, TiN e TiCN. Para um desempenho ótimo, é essencial adequar o revestimento ao material que está a ser maquinado.
A aplicação correcta do fluido de corte envolve o fornecimento de fluido suficiente no ponto de corte onde a pastilha ranhurada entra em contacto com a peça de trabalho.
O fluido de corte tem dois objectivos: arrefecer a área de corte e ajudar na remoção das aparas.
Aumentar a pressão do fluido de corte no ponto de corte é altamente eficaz para melhorar a evacuação da apara quando se maquinam ranhuras de diâmetro interno de furo cego.
Para o ranhuramento de materiais difíceis, como os de elevada dureza ou viscosidade, o arrefecimento a alta pressão oferece vantagens significativas.
A concentração do líquido de refrigeração à base de óleo solúvel em água também é crucial para a abertura de valas em materiais difíceis.
Embora o intervalo típico de concentração do líquido de refrigeração se situe entre 3% e 5%, também é possível testar o aumento da concentração (até 30%) para aumentar a lubricidade do líquido de refrigeração e proporcionar uma camada protetora para a ponta da lâmina.
Por último, pode ver um vídeo de demonstração das ferramentas de ranhurar através da ligação abaixo:
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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