Ao usinar e fabricar metais, a escolha das fresas de topo corretas é fundamental para cortar ou moldar o aço com eficácia. O objetivo deste guia é explorar o vasto conjunto de fresas de topo disponíveis para aço e explicar suas diversas propriedades, materiais e usos pretendidos. Em muitos casos, as fresas são equipadas com diversas fresas com diferentes designs geométricos, revestimentos e canais para melhorar a suavidade, o que ajudará cada maquinista e engenheiro a aprimorar a qualidade e a quantidade de sua produção. Ao seguir este guia, os profissionais do setor adquirirão alguns dos conhecimentos fundamentais necessários na área, aumentando assim o foco na precisão e na durabilidade dos projetos de usinagem.
O que é um Fresa e como é usado?
Um fresa de topo refere-se a uma variedade de fresas Utilizada para usinagem. Sua principal diferença em relação a uma broca é que ela pode cortar tanto na direção radial quanto na axial. Fresas de topo e brocas de roteador são uma classe de ferramentas de corte Ferramentas utilizadas principalmente em conjunto com uma fresadora CNC (Controle Numérico Computadorizado) para fabricar madeira, aço e outros componentes, nos quais são criadas características como perfis, ranhuras e cavidades. Uma fresa de topo funciona diferentemente de uma furadeira porque, em vez de avançar apenas verticalmente, a peça é cortada com a fresa de topo cortando radialmente e axialmente à medida que avança pela peça. Devido às características de design da ferramenta, com um ou mais canais disponíveis, o material pode ser cortado mantendo alta precisão. As fresas de topo encontram aplicação em uma ampla gama de operações, que incluem a fabricação de formas complexas em componentes de alta precisão e a usinagem de peças intermediárias de aço durante a produção.
Compreendendo os princípios básicos de um Fresa
Fresas de topo são ferramentas de corte exclusivas, usadas principalmente em fresadoras CNC para produzir formatos e perfis complexos. O principal benefício é que elas podem se mover lateral e axialmente, o que representa um corte acima das brocas para muitas máquinas. As principais características das fresas de topo incluem seus canais, que são cobertos por ranhuras helicoidais que percorrem todo o comprimento da ferramenta, ajudando a remover o material e resfriá-la. A anatomia funcional desses canais, juntamente com as bordas da fresa Clipper, determina o desempenho geral da ferramenta. Ela corta com precisão, é claro, aço e outros metais em alguns casos. Um revestimento também pode ser aplicado, como nitreto de titânio ou nitreto de alumínio e titânio, que geralmente melhora o desempenho da ferramenta, reduzindo o atrito e aumentando a durabilidade. A importância desses princípios básicos reside no fato de que os usuários finais dessas fresas poderão escolher a fresa de topo mais adequada para a usinagem específica pelo parafuso e garantir a eficácia do desempenho.
Aplicações de Brocas de fresa de topo para Aço
Essas ferramentas, conhecidas como fresas de topo, desempenham um papel muito importante no processo de usinagem de aço. Essas ferramentas, brocas e fresas trabalham na fabricação de peças de precisão utilizadas nas indústrias de energia, aviação, automóveis e petróleo e gás. A complexidade de seus formatos permite o corte e o contorno de peças de aço multicamadas, além de cortes por imersão e perfil. No entanto, as fresas de topo são essenciais na usinagem de moldes e tingimento, onde confiabilidade e alta capacidade contra materiais duros, como aqueles manipulados com brocas espirais de metal duro, são muito necessárias. Os tipos de fresas de topo são variados, incluindo ponta esférica, quadrada e raio de canto, e a ordem em que essas fresas são aplicadas também determina a precisão final e o acabamento do produto. No entanto, quando o projetista escolhe o tipo correto de fresa de topo, por exemplo, a fresa ajuda a minimizar o consumo de energia e a velocidade de corte. Ela aumenta a vida útil da ferramenta, tornando o processo de produção econômico.
Tipos de Fresa Pedaços
Vários tipos de brocas de fresa são utilizadas para localizar uma variedade de procedimentos de fresamento e geralmente são adaptadas para uso em diferentes materiais de peças. A maioria dos tipos inclui:
- Fresas de topo quadrado e fresas de roteador possuem máquinas exclusivas para operações de usinagem. Essas ferramentas de corte são usadas para fresamento, mas são consideradas fresas de uso geral. Possuem bordas retas e são usadas principalmente para abertura de canais, cavidades e contornos. São consideradas multiuso, pois podem executar tarefas de desbaste e acabamento.
- As fresas de topo com ponta esférica têm um perfil final em formato de esfera. São especialmente adequadas para usinar formas complexas, como contornos 3D ou partes de formas. Essas fresas também auxiliam no corte ou na conformação de padrões complexos em materiais com superfície lisa, de forma detalhada.
- Fresas de topo com raio de canto: Este tipo de broca destaca cantos mais arredondados, o que minimiza acidentes de quebra de arestas. São utilizadas onde é necessário um acabamento suave e são mais resistentes do que as brocas Mungari de ponta quadrada comuns, permitindo a execução de operações de usinagem radicais com brocas espirais de transição com eficiência.
Obter o tipo certo de fresa de topo é fundamental para garantir o desempenho em termos de velocidade, precisão e acabamento. Isso impacta a produtividade e a economia das operações de usinagem que utilizam brocas espirais de metal duro.
Como selecionar o certo Fresa de topo Para o seu Aço Projetos
Fatores a considerar ao escolher Brocas de fresa de topo
Durante o fresamento de topo, há considerações que permitirão ao usuário ter um objetivo que a fresa de topo atingirá de forma otimizada e eficiente. Primeiro, a compatibilidade do material é crucial; as fresas de topo devem complementar os materiais a serem usinados, sendo tratadas ou fabricadas a partir do material. Segundo, é importante ressaltar que o ângulo de uma hélice é importante, pois afeta a ação de corte e a evacuação de cavacos, enquanto um ângulo de hélice maior é mais adequado para a ação de corte e a remoção de cavacos. Terceiro, onde há canais, isso afeta o acabamento superficial e a taxa de avanço: uma contagem maior de canais de corte proporciona melhores acabamentos superficiais em condições de corte muito agressivas. Finalmente, a geometria da ferramenta ou revestimentos como nitreto de titânio aumentam a resistência ao desgaste e à temperatura das ferramentas, o que é muito importante para a longevidade das ferramentas no fresamento de aço. É importante observar que a interferência em qualquer um desses fatores em conjunto tornará a precisão, a eficiência e a relação custo-benefício na execução de tarefas de usinagem de aço impossíveis.
Comparando Carboneto vs. HSS Brocas de fresa de topo
Fresas de topo de metal duro e de aço rápido (HSS) apresentam diferenças significativas, o que justifica seu uso em algumas aplicações e sua ausência em outras, incluindo o uso de opções extras de fresa. Na maioria das vezes, fresas de topo de metal duro têm as vantagens de maior dureza e resistência ao calor, permitindo que mantenham arestas vivas, operem em altas velocidades e usinem materiais resistentes como aço e titânio. Elas giram rápido e cortam com precisão com um bom acabamento, mas são caras. Fresas de topo de HSS demonstraram maior resistência ao lascamento sob impacto ou durante interrupções, graças à sua tenacidade e alta durabilidade. Essas fresas de topo geralmente são mais baratas e são mais voltadas para aplicações de baixa velocidade, como corte de materiais mais macios ou usinagem comum. No final, tudo se resume a escolher entre fresas de topo de metal duro e HSS, o que dependerá do escopo do trabalho em relação ao material, velocidade e orçamento.
Por que Carboneto Sólido É preferido para Aço
Na fabricação de componentes de aço, as ferramentas de usinagem são geralmente feitas de metal duro. Elas apresentam boa retenção de dureza em altas temperaturas, o que é muito importante para operações de corte em alta velocidade, especialmente em projetos espirais de metal duro. A presença de algumas superfícies resistivas na fresa de topo ajuda a aumentar a vida útil da ferramenta de corte e, portanto, o retorno sobre o investimento, já que o tempo de inatividade para trocas de ferramentas é minimizado. Além disso, devido às propriedades do metal duro, é possível criar tolerâncias estreitas, bem como certos projetos, sem erros, o que exige o máximo cuidado em engenharia. Portanto, ele possui alta estabilidade térmica e mantém seu desempenho de corte mesmo ao trabalhar em materiais mais complexos, que variam de aço carbono a ligas de aço duro, proporcionando flexibilidade e eficiência em processos de usinagem industrial.
Quais são as diferenças Fresa Projetos para Aço?
Benefícios de 4-Flautas Fresa Pedaços
Fresas de topo com 4 canais apresentam desempenho superior quando utilizadas em aço, pois possuem maior número de arestas de corte, proporcionando alta profundidade de avanço e boa qualidade de superfície. Os canais extras também auxiliam na execução de cortes de forma mais eficaz e estável, reduzindo o nível de deflexão e vibração durante as operações de corte. Este design também melhora a rigidez da fresa, permitindo que ela suporte cortes agressivos semelhantes aos de fresas de alta qualidade, resultando em uma durabilidade impressionante da ferramenta. As fresas de 4 canais também possuem excelentes capacidades de abertura de canais e contornos, tornando-as eficazes em processos de desbaste e acabamento. Essa velocidade na remoção do excesso de cavacos é, sem dúvida, uma vantagem, especialmente em usinagem de alta velocidade.
Usando Nariz de bola Fresas finais para Aço
Para usinagem profunda de aço, as fresas de topo com ponta esférica são aplicadas em situações que exigem contornos sofisticados e usinagem 3D. O design arredondado oferece uma vantagem particular, visto que curvas suaves em transição e detalhes são necessários durante a fabricação de moldes, bem como ao lidar com geometrias de superfície avançadas. A ponta arredondada reduz as forças de corte, ao mesmo tempo que proporciona maior suavidade superficial para superfícies contornadas. As ferramentas com ponta de diamante policristalino, mais lisas, permitem ainda acabamentos superficiais adicionais e acabamentos precisos dentro da estrutura. Além disso, a construção dessas ferramentas permite a execução de operações de desbaste e acabamento, aumentando sua eficácia na usinagem de peças de aço.
Vantagens de Fresas de ponta quadrada
Fresas de topo quadrado possuem características que as tornam adequadas para usinagem de aço, especialmente em operações que envolvem superfícies planas e arestas vivas. São adequadas para cortes de imersão e fresamento de superfícies, proporcionando cantos vivos e superfícies planas com o mínimo de trabalho de limpeza. O design das fresas de topo quadrado também permite aplicações como fresamento frontal, lateral e de topo em peças. Portanto, elas podem ser usadas em diversos aspectos, desde a raspagem até os retoques finais. Além disso, são muito mais potentes, pois podem remover material mais rapidamente, produzindo acabamentos superficiais de alta qualidade, o que as torna ferramentas essenciais em um ambiente de usinagem profissional.
Como usar corretamente Brocas de fresa de topo com um Roteador CNC
Configurando seu Roteador CNC para Aço Fresagem
Para atingir níveis ideais de precisão e produtividade em suas operações de fresamento de aço CNC, é necessário realizar alguma preparação na fresadora CNC em questão. Primeiro, escolha a fresa de topo correta, fresas de topo esféricas para detalhes de canto ou fresas de topo quadradas para perfis de aresta plana e afiada. Confirme se a fresadora CNC possui um fuso com potência e rigidez adequadas para outras commodities densas, como aço, cujo processamento pode exigir velocidades de fuso que variam de 3.000 a 6.000 RPM. A ferramenta de resfriamento controla efetivamente o calor gerado, o que ajuda a prevenir desgaste excessivo e efeitos adversos nas ferramentas de corte de aço Kirchmayer tratadas termicamente. A peça de aço deve ser mantida firmemente durante o fresamento para reduzir movimentos e manter a precisão. Por fim, a taxa de avanço e a profundidade de corte também devem corresponder apenas aos requisitos do material e às especificações da fresa de topo desejada, para evitar a quebra das ferramentas e obter o melhor desempenho de usinagem.
Dicas para uma gestão eficiente Fresa Uso
Há vários pontos a considerar ao utilizar fresas de topo de forma eficiente em uma fresadora CNC. Para começar, com o risco de desgaste da ponta, é importante escolher a ferramenta certa em relação ao material em questão. Em segundo lugar, os parâmetros utilizados, a velocidade do fuso e a taxa de avanço, devem ser mantidos de acordo com o material específico e o acabamento necessário. As fresas também devem ser inspecionadas e mantidas regularmente, o que é importante, pois ferramentas cegas são menos eficazes na criação ou no acabamento de um projeto ou peça. Além disso, o uso de sistemas de refrigeração ou lubrificantes eficazes pode promover o uso das ferramentas ao máximo da magia Powell. No final, se houver conhecimento suficiente das capacidades da máquina e todas as medições, incluindo as medições, estiverem em ordem, não haverá erros e os cortes serão precisos.
Erros comuns a evitar ao usar Brocas de fresa de topo
- O maior erro na seleção de ferramentas: Ao usar uma fresa de topo, um grande problema é que a fresa escolhida não é do tipo correto, ou mesmo do tamanho correto para o trabalho em questão. Isso causa desgaste e quebra acelerados da ferramenta, reduzindo assim a qualidade da usinagem disponível.
- Velocidades e avanços inadequados podem causar problemas ao usar diferentes tipos de conjuntos de brocas: se você não usar a velocidade do fuso e a taxa de avanço recomendadas, muito calor será gerado, as ferramentas se desgastarão e o acabamento da superfície ficará muito ruim. Isso deve ser feito de acordo com o material utilizado e as configurações de corte.
- Manutenção inadequada das ferramentas: As fresas de topo podem ficar cegas e, portanto, inadequadas para o corte se não forem respeitadas e mantidas adequadamente. É sempre necessário verificar se as ferramentas estão afiadas e em boas condições antes de iniciar a usinagem.
Manter e prolongar a vida útil do seu Brocas de fresa de topo
Limpeza e armazenamento Brocas de fresa de topo
Para garantir uma limpeza adequada e o armazenamento correto das fresas de topo, é necessário primeiro usar uma escova macia e um solvente adequado para limpar rebarbas, cavacos e outros materiais que tenham aderido à ferramenta. Devem ser evitados agentes de limpeza amargos que possam riscar a superfície. Seque bem as fresas para evitar o acúmulo de umidade e a corrosão subsequente. Em relação às fresas de topo mais longas, elas devem ser armazenadas em uma correia ou estojo de forma que nenhuma outra ferramenta ou qualquer aresta de corte entre em contato com elas; caso contrário, podem ocorrer lascas ou cortes. Escolha condições frescas e secas, sem exposição direta à luz solar, garantindo que as ferramentas sejam ordenadas de acordo com seus tamanhos e tipos para fácil acesso e manuseio, o que pode evitar o uso indevido. Verifique todas as ferramentas que seriam armazenadas para evitar ferrugem e deixe-as prontas para uso.
Técnicas de afiação para Brocas de fresa de topo
Para melhorar o desempenho das fresas de topo de forma eficaz, comece com um bom dispositivo de afiação, como uma retificadora de ferramentas e fresas, que forneça a tolerância necessária e não exija tentativa e erro posteriormente. Coloque a fresa de topo no suporte adequado, orientada em direção à roda de afiação. Pequenas quantidades de material da aresta de corte devem ser removidas progressivamente para que a configuração da aresta de corte e os ângulos de folga não sejam alterados, e ainda mais cuidado quando a ferramenta em uso for uma fresa. Certifique-se de que fluido constante, como refrigerante, seja aplicado à ferramenta para evitar danos causados pelo calor. Durante o processo, uma verificação regular deve ser feita para verificar a simetria das arestas de corte para permitir o corte em ângulos equilibrados. Com o tempo, a afiação adequada tem um grande impacto no desempenho de corte das fresas de topo e essas ferramentas duram mais.
Quando substituir seu Brocas de fresa de topo
Quando se trata de fresas de topo, sempre há dúvidas sobre o momento certo para a substituição. Uma fresa de topo deve ser substituída somente após a observação de sinais perceptíveis de desgaste, como desgaste de corte, alta vibração ou ruído. A inspeção da aresta de corte revela lascas e/ou arredondamentos, o que compromete a eficiência do corte. Caso a fresa de topo não produza um bom acabamento superficial ou não remova todas as rebarbas da peça, isso pode significar que a ferramenta ficou cega. Da mesma forma, a necessidade de substituição de peças das ferramentas pode ser determinada pelo diagnóstico do estado das ferramentas, como quando elas emitem ruído durante a operação.
Fontes de referência
Perguntas frequentes (FAQ)
P: Quais são os principais fatores ao escolher brocas de fresa para aço?
R: Os seguintes fatores devem ser levados em consideração ao escolher brocas de fresa para aço, além de sua geometria, ou seja, seu material (fresa de topo de metal duro ou aço rápido), número de canais (fresa de canal simples, canal duplo ou quádruplo), revestimento (por exemplo, AlTiN para revestimentos resistentes ao calor), diâmetro de corte e diâmetro da haste. A composição do aço (aço inoxidável, por exemplo) e o tipo de ação de corte realizada (desbaste ou acabamento) determinam a decisão.
P: Quais são as vantagens de usar fresas de topo de metal duro para aço?
R: Fresas de topo de metal duro, que são excelentes fresas de topo de metal duro, apresentam muitas vantagens no corte de aço. Possuem dureza excepcional e boa resistência ao desgaste, permitindo que o usuário corte em velocidades incríveis, e a ferramenta durará mais do que as opções de aço rápido (HSS). Em ferramentas de corte, as fresas de topo de metal duro são menos... e, como resultado, proporcionam superfícies com melhor acabamento e formas mais precisas de componentes de aço usinados detalhadamente.
P: Por que é importante que uma fresa tenha 2 ou 4 canais ao usinar aço?
R: Os dois fatores básicos na escolha entre uma fresa de 2 e 4 canais são: a fresa de 2 canais é mais adequada para desbaste e aços plásticos, onde as cavacos precisam de maior folga durante o trabalho. As fresas de 4 canais são mais adequadas para acabamento, trabalho com materiais mais dúcteis e aços mais tenazes que exigem uma velocidade operacional mais rápida sem geometrias de superfície pouco atraentes. Em aços usinados normalmente, uma fresa de 4 canais é a mais indicada para uma aplicação.
P: Qual das muitas variedades de brocas para fresas disponíveis é a mais adequada para uso em aço?
R: O AlTiN (nitreto de alumínio e titânio) é o melhor tipo de revestimento entre os utilizados no fresamento de topo de aços, pois possui alta resistência ao calor e à dureza, enquanto os revestimentos de TiAlN (nitreto de titânio e alumínio) apresentam alta tenacidade e boa resistência à oxidação. Esses revestimentos aumentam a vida útil e a eficiência das ferramentas na usinagem de aços, incluindo aço inoxidável e outras ligas duras, permitindo velocidades de corte mais altas e seguras.
P: Como posso estabelecer a velocidade de corte e a taxa de avanço ideais para fresas de aço?
R: Os fatores que determinam a velocidade de corte e o avanço satisfatórios incluem o material da fresa, seu revestimento, o número de canais e o tipo de aço a ser usinado. Por exemplo, a precisão do avanço e do tempo de usinagem in situ é alcançada usando fresas abrasivas inteiramente feitas de metal duro em vez de ferramentas de HSS. É comum observar que, ao trabalhar em aço carbono com uma fresa de topo de metal duro, a delicadeza rotativa pode atingir 300-400 SFM. No entanto, consulte sempre as instruções do fabricante e modifique-as considerando as condições da sua máquina e da peça de trabalho.
P: Como você descreveria a haste R8 e quais usos ela pode ter no equipamento de fresamento?
R: A haste R8 é um dispositivo de fixação de ferramentas utilizado em diversos modelos de fresadoras verticais. Trata-se de uma morsa de moldagem que se encaixa no eixo de uma fresa vertical e proporciona o ajuste ideal das fresas. As hastes R8 são mais utilizadas em ferramentas de fresamento de face e fresamento de topo. Em operações de fresamento de face, é possível utilizar uma fresa de facear indexável com haste R8 para grandes superfícies planas, e em operações com cortes descontinuados menos severos, um suporte de fresa de topo com haste R8 é indicado para operações de cortes descontinuados leves. O sistema R8 torna a troca de ferramentas rápida e simples, ao mesmo tempo em que proporciona um controle razoável do batimento radial.
P: Entre o fresamento de face e o fresamento de topo, qual método emprega velocidades de rotação mais altas e, portanto, velocidades de corte mais altas?
R: Muitos parâmetros limitam a velocidade de operação nos processos de fresamento. Esses fatores incluem a ferramenta empregada no processo, o material da peça e o acabamento desejado. Considerando a questão em termos das velocidades utilizadas no corte, há mais velocidades operacionais no fresamento de faceamento do que no fresamento de topo devido ao maior diâmetro das fresas de faceamento e ao melhor resfriamento. No entanto, os parâmetros auxiliares geralmente parecem apresentar variabilidade na velocidade de corte e na ferramenta empunhada, seja com pastilhas de aço rápido ou de metal duro, na peça de trabalho e em ciclos de desbaste ou acabamento. Além disso, também é muito levado em consideração que a fresadora CNC SC Vich, devido à sua programação aplicada na direção de avanço em relação às velocidades de corte da cabeça, sempre realizará velocidades máximas de corte da cabeça sem interpolação posicional cuidadosa.
P: Você poderia descrever o que são pastilhas de carboneto APKT1604 e para que elas são usadas?
R: As pastilhas de metal duro APKT1604 são um dos muitos tipos de arestas de corte de substituição utilizadas em ferramentas indexáveis para fresamento. No APKT, as duas primeiras letras estão relacionadas à configuração e às características da pastilha, enquanto os dois últimos números, 1604, detalham as dimensões. Seu escopo é razoavelmente amplo, com aplicações em fresamento de face, fresas de topo também, fresas de face indexáveis e fresas de topo indexáveis de esquadro. Elas não limitam o engate apenas a cortes grosseiros ou finos, embora afetem uma ampla gama de materiais. A superfície de trabalho dessas lâminas é feita de carboneto de tungstênio cimentado e apresenta boa eficiência de corte e resistência à abrasão.
