Você já se perguntou sobre os heróis desconhecidos que estão por trás da precisão e da eficiência da fabricação moderna? Nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar no fascinante mundo das fresas - as ferramentas versáteis que moldam o metal como um pincel de artista. Descubra os vários tipos, suas características exclusivas e como elas revolucionam os setores. Prepare-se para ter um novo apreço por essas maravilhas da engenharia!
Uma fresa é uma ferramenta rotativa usada em operações de fresamento, com uma ou mais arestas de corte, usada principalmente para usinar planos, degraus, ranhuras, formar superfícies e cortar peças de trabalho em fresadoras. Com base em diferentes padrões de classificação, as fresas podem ser divididas em vários tipos.
Em primeiro lugar, categorizadas por uso, as fresas podem ser divididas em três tipos principais: fresas para usinagem de planos, para usinagem de ranhuras e para usinagem de superfícies de formação. Essa classificação se concentra nos campos 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. Essas categorias refletem os diferentes recursos estruturais e processos de fabricação das fresas.
Além disso, com base na forma do dente da fresa, ela pode ser dividida em dentes retos e dentes em espiral. Essa classificação se baseia na forma de distribuição dos dentes da fresa, que afeta a eficiência do corte e a qualidade da peça de trabalho durante o processo de fresamento.
Além disso, há fresas especialmente projetadas para requisitos de processamento específicos, como as fresas para engrenagens. Elas são ferramentas especiais para fresar engrenagens involutas e, de acordo com seus formatos, podem ser divididas em fresas de engrenagens do tipo disco e fresas de engrenagens do tipo dedo. Isso demonstra o profissionalismo e a diversidade das fresas em campos de processamento específicos.
Os padrões de classificação das fresas incluem principalmente o formato da lâmina, a direção dos dentes, a forma do dorso do dente e a estrutura. As seções a seguir detalham essas classificações e suas vantagens e desvantagens.
Pelo formato da lâmina:
Com base no formato da lâmina, as fresas podem ser classificadas em fresas planas, fresas esféricas e fresas circulares. Esse método de classificação facilita a seleção do tipo apropriado de fresa para diferentes requisitos de usinagem.
Pela direção dos dentes:
Elas são classificadas em fresas de dentes retos e fresas de dentes em espiral. As fresas de dentes retos são adequadas para a usinagem de superfícies planas ou ranhuras, enquanto as fresas de dentes em espiral são mais adequadas para a usinagem de perfis complexos, pois oferecem melhor adaptabilidade à curvatura.
Pela forma da parte posterior do dente:
Elas são classificadas em fresas de dente pontiagudo e fresas de dente côncavo. As fresas de dentes pontiagudos são adequadas para usinagem de alta velocidade devido à sua menor resistência ao corte; as fresas de dentes cônicos são adequadas para cortes pesados, pois podem suportar forças de corte mais altas.
Por estrutura:
Elas são classificadas nos tipos integral, soldada, com inserção de metal duro e indexável. As fresas integrais têm uma estrutura simples e custo mais baixo, mas sua durabilidade não é tão boa quanto a dos outros tipos; as fresas soldadas têm melhor desempenho em termos de durabilidade e resistência, mas a um custo mais alto; as fresas com inserção de metal duro prolongam sua vida útil substituindo os dentes, o que as torna adequadas para a produção em massa; as fresas intercambiáveis oferecem a maior flexibilidade e economia, pois permitem que os usuários substituam dentes específicos conforme necessário.
Para tornar o fresamento um processo de usinagem versátil, há uma grande variedade de fresas disponíveis no mercado. Essas fresas são fornecidas em diferentes tamanhos, formas e materiais. Algumas fresas são feitas de aço rápido (HSS), enquanto outras são feitas com pontas de metal duro.
A fresa de topo é um ferramenta de corte que possui dentes em ambos os lados. Essa ferramenta é versátil e pode ser usada para uma variedade de perfuração operações. O termo "fresa de topo" é comumente usado para ferramentas de fundo plano.
Ao contrário de uma broca, que corta apenas na direção axial, a fresa de topo é capaz de cortar em todas as direções. Normalmente, a fresa de topo tem uma ou mais ranhuras para remoção de cavacos e é usada para várias operações de fresamento. Ela é feita de aço rápido ou de um material endurecido.
Há duas variações da fresa de topo: uma com bordas de corte em ambos os lados, conhecida como corte central, e outra com uma borda de corte em apenas um lado, conhecida como borda de corte não central.
A fresa "Rough End Mill" também é conhecida como fresa "Pippa". Essas fresas de topo oferecem excelente desempenho, mesmo em condições operacionais adversas. Elas são usadas para remover uma quantidade substancial de material da peça de trabalho. Essas ferramentas normalmente têm dentes mais ondulados e resultam em um acabamento superficial áspero com a produção de cavacos menores.
Quando os dentes de corte da fresa estão localizados na circunferência ou na periferia do disco, eles são chamados de fresas periféricas ou circunferenciais. Esses tipos de fresas só podem ser usados em fresadoras horizontais.
A fresa lateral é um tipo de ferramenta de fresagem com dentes de corte presentes tanto na periferia quanto na face ou na extremidade. Normalmente, é usada para operações de fresamento na lateral, na face e para cortar ranhuras. Elas 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 várias lâminas fixadas mecanicamente. Com seu curso de corte e cortes radiais profundos e axiais estreitos, ela pode remover uma grande quantidade de material indesejado.
O diâmetro do corpo da fresa de faceamento normalmente depende do comprimento da peça de trabalho e da folga disponível em ambos os lados.
Essa ferramenta de corte também pode ser usada para operações de fresamento de perfil e é conhecida por sua rigidez. O acabamento da superfície produzido pela fresa de faceamento depende da taxa de avanço e do número de dentes da ferramenta.
A fresa côncava pertence à categoria de fresas de conformação. Essas são ferramentas especialmente fabricadas e projetadas para criar formas específicas na peça de trabalho. A Fresa Côncava foi projetada especificamente para corresponder à superfície convexa de um perfil circular, que geralmente é igual ou menor que um semicírculo.
As ferramentas de corte "Woodruff" são normalmente usadas para cortar rasgos de chaveta em materiais de madeira. A borda da ferramenta tem um formato ligeiramente côncavo e seus dentes não se destinam ao corte lateral. A ferramenta tem dois tipos de perfil de dente: dentes retos e dentes escalonados.
A fresamento de roscas é uma ferramenta de corte usada para cortar o perfil do dente da rosca externa e interna de uma peça de trabalho. Ele é capaz de processar roscas de passo simples e variável, com diâmetro nominal de M2 a 1 mm.
As fresas de topo esféricas, também conhecidas como fresas de ponta esférica, têm esse nome devido às suas extremidades de corte hemisféricas. Elas são usadas para reduzir a concentração de tensão durante a operação e, normalmente, são adequadas para a usinagem de formas de superfície tridimensionais de peças de trabalho.
O cortador voador é composto por um corpo principal com um ou dois cabeçotes de corte inseridos. Conforme a cabeça da fresa gira, ela pode fazer cortes mais estreitos ou mais largos. Embora as fresas de faceamento sejam mais comumente usadas em vários casos, elas também são mais caras.
As fresas voadoras, por outro lado, podem realizar as mesmas tarefas de processamento que as fresas de faceamento, mas a um custo menor. Entretanto, sua eficiência de corte é significativamente menor em comparação com as fresas de faceamento.
A fresa desempenha um papel importante na máquina de fresagem. É uma ferramenta rotativa com um ou mais dentes para fresamento.
Durante a operação, cada dente do cortador corta uma parte da peça de trabalho por vez.
A fresa é usada principalmente para tarefas como fresar superfícies planas, degraus, ranhuras, formar formas e cortar peças de trabalho.
Em operações típicas de fresagem, a ferramenta na fresadora se move perpendicularmente ao seu próprio eixo, removendo assim o excesso de material da peça de trabalho ao redor da ferramenta.
A fresadora é um dispositivo amplamente utilizado capaz de realizar uma variedade de operações de usinagem. Ela é usada para processar e fabricar peças de vários formatos e tamanhos, sendo a fresa uma ferramenta essencial para a realização dessas tarefas.
Ao selecionar uma fresa, é fundamental considerar o material do qual ela é feita. Diferentes materiais se adaptam a diferentes aplicações e têm suas propriedades exclusivas. A seguir, discutiremos os quatro principais materiais comumente usados em fresas: Aço rápido, metal duro, cobalto e diamante.
O aço de alta velocidade (HSS) é um material amplamente utilizado para fresas. O HSS oferece resistência ao desgaste e velocidades de corte razoáveis para uma variedade de aplicações. Devido à sua versatilidade, custo mais baixo e facilidade de fabricação, as fresas de HSS são uma escolha popular, principalmente para aplicações menos exigentes ou operações de pequena escala.
As fresas de carboneto são compostas de um composto duro, geralmente carboneto de tungstênio, e um aglutinante metálico. Elas oferecem maior resistência ao desgaste e velocidades de corte em relação ao HSS. Embora as fresas de metal duro tendam a ser mais caras, sua durabilidade e eficiência as tornam adequadas para produção de alto volume e usinagem 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 sua dureza e resistência ao desgaste em comparação com as fresas de HSS padrão. Essas fresas são adequadas para a usinagem de materiais mais resistentes, como aço inoxidável e ligas de alta temperatura. Embora as fresas de cobalto não sejam tão resistentes ao desgaste quanto as de metal duro, elas oferecem um excelente equilíbrio entre desempenho e custo, o que as torna uma opção confiável para muitas aplicações.
As fresas de diamante são outra opção de alto desempenho, feitas de diamante policristalino (PCD) ou diamante natural. Essas fresas apresentam dureza e resistência ao desgaste excepcionais, o que lhes permite manter as arestas de corte afiadas por um longo período. As fresas de diamante são ideais para:
No entanto, as fresas de diamante têm um custo mais alto em comparação com outros materiais e geralmente não apresentam bom desempenho na usinagem de materiais ferrosos. Essa limitação se deve ao carbono encontrado 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 fresas para aplicações específicas.
A seleção do diâmetro da fresa pode variar muito com base no produto específico e no lote de produção. A escolha do diâmetro da ferramenta depende principalmente das especificações do equipamento e do tamanho da peça de trabalho que está sendo usinada.
Fresa plana
Ao selecionar o diâmetro da ferramenta de fresamento de faceamento, é importante considerar que a potência exigida pela ferramenta deve estar dentro da faixa de capacidade de potência da máquina-ferramenta. Como alternativa, ela pode ser selecionada com base no diâmetro do fuso da máquina-ferramenta.
Um método comumente usado para determinar o diâmetro da fresa de faceamento é usar 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 que está sendo cortada.
Ee moinho
A seleção do diâmetro da fresa de topo deve considerar principalmente os requisitos de tamanho de processamento da peça de trabalho para garantir que os requisitos de potência da fresa estejam dentro da faixa 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 mínima de corte da ferramenta (60 m/min).
No caso de fresas de ranhura, o diâmetro e a largura devem ser selecionados com base no tamanho da peça que está sendo usinada, garantindo que a potência de corte permaneça dentro da faixa de potência permitida da máquina-ferramenta.
a. Para o acabamento, é melhor usar uma lâmina de esmerilhamento. Esse tipo de lâmina tem boa precisão dimensional, o que garante a precisão do posicionamento da aresta de corte, levando a uma melhor precisão de usinagem e rugosidade da superfície.
b. Para usinagem de desbaste, é melhor usar uma lâmina de prensagem, o que reduz o custo de processamento. Embora a precisão dimensional e a afiação de uma lâmina de prensagem sejam piores do que as de uma lâmina de esmerilhamento, a resistência da borda é melhor. Ela é resistente a impactos durante a usinagem de desbaste e pode lidar com grandes profundidades de corte e altos avanços.
c. As lâminas afiadas e grandes são ideais para a fresagem de materiais viscosos, como o aço inoxidável. A lâmina afiada reduz o atrito entre a lâmina e a peça de trabalho, permitindo que os cavacos saiam da frente da lâmina mais rapidamente 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 afetará a suavidade do corte e os requisitos para a velocidade de corte da máquina-ferramenta. As fresas de dente áspero são usadas principalmente para usinagem de desbaste devido ao seu grande sulco de remoção de cavacos. A carga de corte por dente de uma fresa de dente grosso é maior do que a de uma fresa de dente denso com a mesma taxa de avanço.
(b) Para o fresamento de acabamento, com uma profundidade de corte rasa, geralmente de 0,25 a 0,64 mm, recomenda-se selecionar uma fresa de dentes densos.
(c) Durante o fresamento de desbaste pesado, a força de corte excessiva pode levar a vibrações em máquinas-ferramentas com baixa rigidez, causando o colapso da borda do carboneto cimentado e diminuindo a vida útil da ferramenta. O uso de uma fresa de dente grosso pode reduzir a necessidade de energia da máquina-ferramenta. Portanto, quando o tamanho do furo do fuso é pequeno (como os furos cônicos R8, 30#, 40#), as fresas de dentes grossos podem ser usadas com eficiência para o fresamento.
Os mais recentes desenvolvimentos tecnológicos em fresas se concentram principalmente nas seguintes áreas:
Inovação na composição de materiais: Um dos avanços recentes na tecnologia de brocas para fresas de topo é a inovação na engenharia de materiais, especialmente o uso de grãos de metal duro ultrafinos. Isso ajuda a melhorar o desempenho e aumentar a vida útil da ferramenta.
Avanços na tecnologia de revestimento: As inovações na seleção de materiais, no projeto de ferramentas e na tecnologia de revestimento aumentarão ainda mais o desempenho das fresas.
Aprimoramento de formas geométricas: A evolução da tecnologia de brocas de fresa de topo também inclui aprimoramentos nas formas geométricas para melhorar o desempenho e prolongar a vida útil da ferramenta.
Aplicação de fresadoras CNC e desenvolvimento em direção à inteligência e digitalização: O uso de fresadoras CNC não só aumenta a eficiência da fabricação e a qualidade do produto, mas também impulsiona o setor em direção à inteligência e à digitalização. Isso sugere que a evolução da tecnologia de fresas se adaptará a essas tendências.
Demanda de mercado impulsionada pelo rápido desenvolvimento de novos campos industriais: O rápido crescimento de alguns setores industriais emergentes traz novas demandas de mercado para as fresas, o que leva a inovações constantes na tecnologia de fresas para atender a essas necessidades.
Ao escolher uma fresa para uma máquina de fresagem CNC ou para uma máquina de fresagem de fresagem convencional é importante considerar vários fatores, 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 usadas com fresadoras convencionais, enquanto as fresas de aço de alta velocidade são usadas com fresadoras de aço de alta velocidade. carboneto cimentado são preferíveis para uso em fresadoras CNC.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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