Desbloqueando a eficiência: o guia definitivo para fresas de topo de desbaste de metal duro

Quando se trata de usinagem de precisão, nenhuma ferramenta é mais importante do que as fresas de topo para desbaste de metal duro. Eles ajudam a moldar e remover material da peça de trabalho de maneira eficiente. Este guia foi elaborado para esclarecer especificações técnicas, aplicações e critérios de seleção de fresas de topo para desbaste de metal duro, para que maquinistas, engenheiros ou qualquer pessoa envolvida com esta indústria possam entendê-las melhor. Uma coisa que examinaremos é o que compõe esses tipos de ferramentas – carbonetos, que lhes conferem níveis de dureza e propriedades de resistência ao desgaste mais elevados do que aqueles feitos de aço rápido, ao mesmo tempo que conseguem ter um bom desempenho sob diversas condições de usinagem. Além disso, há muitas outras coisas abordadas ao longo deste artigo, como a forma como certos projetos permitem taxas de remoção rápidas, selecionando materiais apropriados com base em suas propriedades como dureza ou usinabilidade, entre outras, tornando-o um grande recurso para otimização de processos em operações de usinagem. usando fresas de topo de desbaste de metal duro.

O que diferencia as fresas de desbaste de metal duro?

Comparando Metal Duro com Cobalto e Liga de Aço

As fresas de topo de metal duro têm dureza e durabilidade excepcionais. Muitas pessoas os utilizam em operações de usinagem de alto desempenho por esses motivos. Esta é uma comparação entre fresas de topo de metal duro versus cobalto e ligas de aço:

1. Dureza e resistência ao desgaste: As fresas de topo de metal duro são muito mais duras do que qualquer outro tipo. Eles podem atingir 90 HRA (dureza Rockwell), muito superior aos de cobalto ou aço-liga. Isso também significa que eles são mais resistentes ao desgaste, de modo que suas arestas de corte permanecem afiadas por mais tempo sob condições de corte pesadas.
2. Resistência ao calor: O metal duro é fabricado de forma a possuir excelente resistência ao calor quando usado durante processos de usinagem de alta velocidade, onde é gerado muito calor. A este respeito, portanto, não haverá comprometimento da integridade estrutural, nem ocorrerá qualquer redução no que diz respeito à sua capacidade de cortar metais, mesmo se submetido diretamente a tal ambiente.
3. Velocidades e avanços: Por serem fortes em toda a sua estrutura, as ferramentas de desbaste feitas de metal duro podem suportar velocidades e avanços mais rápidos do que aquelas feitas de cobalto ou aços misturados com ligas. Portanto, você obterá taxas de remoção mais rápidas, pois mais material é removido por unidade de tempo, economizando assim na duração da usinagem, aumentando assim significativamente a produtividade.
4. Longevidade da ferramenta: A combinação de níveis mais elevados de dureza, juntamente com a resistência ao desgaste e a estabilidade térmica, faz com que as ferramentas de carboneto de tungstênio durem mais do que qualquer outro tipo disponível atualmente. com custos gerais de ferramentas mais baixos incorridos ao longo do tempo porque há menos necessidade de substituição total devido, em parte, à vida útil prolongada de que desfrutam.
5. Especificidade da aplicação: Embora seja verdade que as fresas de topo inteiriças de metal duro são excelentes no corte de materiais duros e na produção de acabamentos finos, elas podem nem sempre ser a melhor escolha. Por exemplo; ao trabalhar em materiais mais macios, como plásticos, ou quando é necessário lidar com cargas de choque durante cortes pesados, onde é necessária mais flexibilidade durante o processo de usinagem, ferramentas de cobalto ou liga de aço funcionariam melhor, portanto, devem ser preferidas em tais circunstâncias.

Em conclusão, a decisão entre fresas de topo sólidas de metal duro, cobalto e aço-liga deve ser determinada dependendo dos requisitos específicos da operação de usinagem em relação ao material que está sendo usinado, do nível de precisão desejado necessário para a ferramenta de corte, da velocidade na qual se deseja operar a máquina, bem como as considerações gerais de custo envolvidas.

O impacto do metal duro na vida útil e no desempenho da ferramenta

Sendo um especialista na minha área há muitos anos, tenho visto como as ferramentas de metal duro podem mudar as coisas. A dureza e a resistência ao calor são o que fazem com que as ferramentas de corte de metal duro funcionem tão bem em comparação com suas contrapartes de cobalto ou aço-liga - especialmente em ambientes de usinagem de alta velocidade. O que isso significa é que você não precisará trocar suas ferramentas com tanta frequência, o que reduzirá os custos ao reduzir o tempo de inatividade da máquina e as despesas com mão de obra. Do ponto de vista técnico, a resistência ao desgaste é melhorada com carbonetos para que não percam a forma com o tempo, como acontece com outros materiais; portanto, mantendo os tamanhos precisos enquanto dá acabamento às superfícies durante as execuções de produção. Além disso, ser capaz de operar em velocidades mais rápidas sem quebrar nada permite que os fabricantes produzam mais peças por hora – economizando também tempo! Simplificando: se você deseja o melhor desempenho possível ao cortar metal… use carbonetos!

Compreendendo as propriedades exclusivas das fresas de topo de metal duro

As fresas de topo de metal duro possuem qualidades materiais singulares que as tornam ideais para trabalhos de usinagem difíceis. O material em si é composto por partículas de carboneto de tungstênio ligadas com cobalto, o que lhe confere dureza e resistência incomuns ao desgaste; isso significa que essas ferramentas podem ser usadas em materiais mais duros com mais precisão do que qualquer outra ferramenta disponível, ao mesmo tempo em que são capazes de lidar com as altas velocidades envolvidas sem sofrer calor ou outros danos relacionados ao estresse. Além disso, sua rigidez é tão grande que mesmo trabalhando sob cargas pesadas não haverá flexão perceptível – o que garante que todas as peças produzidas também sejam precisas. Embora a condutividade térmica em metal duro não seja tão boa quanto a dos aços rápidos, esses valores baixos ainda seriam suficientes para dissipar qualquer calor gerado durante as operações, aumentando ainda mais a vida útil da ferramenta. Tomados em conjunto, portanto, não deveria surpreender por que as pessoas consideram as fresas de topo de metal duro indispensáveis para alcançar maior produtividade e eficiência em aplicações de fabricação de precisão, onde a longevidade de uso ocupa o primeiro lugar entre outras necessidades.

Escolhendo a fresa de desbaste certa para o seu projeto

 

Dente grosso versus dente fino: combinando a fresa com o material

Quando se trata de selecionar uma fresa de topo de desbaste para uma determinada tarefa, é importante diferenciar entre aquelas com dentes grossos e finos. Esta decisão tem um efeito profundo no próprio processo de usinagem – como velocidade de corte, qualidade de acabamento e vida útil da ferramenta.

Moinhos de dentes grossos têm menos dentes do que seus equivalentes com dentes finos. Eles também apresentam espaços maiores (gargantas) entre cada dente. Este design permite que eles removam os cavacos do corte de forma mais eficaz, reduzindo assim os riscos de novo corte e acúmulo de calor. Essas fresas são particularmente úteis na usinagem de materiais macios ou visando altas taxas de remoção de material; eles também duram mais nessas condições.

Por outro lado, moinhos de dentes finos carregam mais dentes com gargantas menores entre eles. Como resultado desta construção, elas deixam acabamentos muito mais finos em superfícies usinadas do que outros tipos de fresas de topo podem alcançar. Essas ferramentas são adequadas para operações de acabamento onde a precisão é mais importante; da mesma forma, eles também funcionam melhor em peças mais duras. No entanto, devido ao seu tamanho menor, a extração de cavacos pode se tornar problemática, exigindo assim uma escolha cuidadosa dos parâmetros de corte para que os cavacos não se acumulem e causem danos térmicos ao redor das bordas dos cortes.

O processo de seleção entre os níveis de rugosidade envolvidos no projeto da fresa de topo deve ser informado por vários parâmetros principais:

1. Material sendo trabalhado: Os materiais macios geralmente andam de mãos dadas com cortadores de dentes grossos, enquanto os duros geralmente exigem sutileza associada aos mais finos.
2. MRR desejada (taxa máxima de remoção): Taxas mais altas exigem velocidades mais rápidas, portanto, são necessárias fresas de dentes grossos, caso contrário, passaríamos dias tentando remover o que poderia facilmente ter sido feito em horas usando tais desbastes.
3. Requisito de acabamento de superfície: Situações em que as pessoas precisam de espelho.
4. Uso de refrigerante e capacidade de evacuação de chips: A capacidade de se livrar dos cavacos é crítica, especialmente se você estiver usando fresas de dentes finos, porque a falha pode levar ao superaquecimento, o que resulta em desgaste prematuro, reduzindo assim a vida útil das ferramentas.

Conhecer esses aspectos e como eles se aplicam às suas operações de usinagem específicas ajudará você a escolher uma fresa de topo de desbaste apropriada que equilibre a eficiência e a qualidade da superfície, ao mesmo tempo que considera o desgaste e a longevidade da ferramenta.

A importância da contagem de flautas e do ângulo da hélice

A contagem de canais da fresa de topo e o ângulo da hélice são importantes na determinação de suas capacidades de usinagem, o que pode afetar a taxa de remoção de material e a qualidade do acabamento das peças. Portanto, é necessário compreendê-los, pois isso pode melhorar muito a eficiência das operações de usinagem.

contagem de flauta refere-se à quantidade de arestas de corte em uma fresa de topo. Menos canais permitem uma remoção mais rápida de grandes quantidades de materiais, uma vez que possuem gargantas maiores que criam mais espaço para evacuação de cavacos. Este arranjo funciona melhor quando se lida com materiais mais macios ou onde se deseja um MRR alto. Pelo contrário, se quiser fazer cortes de acabamento, então devem ser utilizadas contagens de canais mais altas; eles proporcionam um acabamento superficial mais fino porque há muitas arestas de corte envolvidas, mas cada dente remove menos lascas. No entanto, gargantas menores não conseguem remover cavacos facilmente, tornando essas ferramentas adequadas para uso em materiais mais duros e quebradiços, cuja suavidade após o processamento é mais importante.

O Ângulo de Hélice denota o ângulo entre uma aresta ao longo de um canal e o eixo de rotação em torno da linha central do referido elemento de ferramenta (haste da ferramenta). Um ângulo de hélice acima de 45 graus geralmente leva a cortes mais suaves, sendo comumente adotado ao trabalhar com itens difíceis de usinar ou que exigem acabamentos de qualidade. O ângulo maior permite mais área de contato superficial entre a peça de trabalho sendo cortada e a ferramenta encaixada nela, ao mesmo tempo em que auxilia na dissipação de calor, além de facilitar o escoamento de cavacos, pois aumenta o espaço disponível dentro dos canais para remoção de cavacos, movendo-os ainda mais para fora da zona de corte onde foram formados inicialmente devido maior proximidade entre essas zonas durante a operação. Em contraste, os ângulos de hélice mais baixos tornam a fresa mais rígida, adicionando assim resistência extra à aresta de corte para que ela possa suportar condições severas encontradas no fresamento de materiais tenazes; além disso, isso também aumenta sua vida útil, portanto, é uma boa escolha se forem necessárias ferramentas mais duradouras.

Para resumir o que foi discutido até agora sobre a escolha de fresas de topo com base em seu projeto

1. Material sendo usinado: Números de canais mais altos e ângulos de hélice maiores podem ser úteis na usinagem de materiais mais duros, enquanto canais mais baixos são mais eficientes ao trabalhar em materiais mais macios.
2. Taxa de Remoção de Material (MRR): Números de flauta baixos são preferidos para MRRs altos.
3. Requisitos de acabamento de superfície: Um número maior de canais geralmente proporciona melhores acabamentos superficiais.
4. Operação de usinagem: Ângulos de hélice mais altos resultam em cortes mais suaves com melhor qualidade de acabamento, enquanto ângulos de hélice mais baixos proporcionam rigidez e durabilidade necessárias para algumas operações de usinagem.

Portanto, ao considerar cuidadosamente esses fatores relacionados ao número de canais e ao ângulo da hélice, os maquinistas poderão selecionar as ferramentas de maneira adequada, bem como encontrar melhores maneiras de fazer as coisas, o que levará a níveis de desempenho mais elevados.

Quando usar um desbaste de alto desempenho com revestimento AlTiN

Entre os diversos instrumentos especializados para esses trabalhos que exigem melhor desempenho e durabilidade estão os moinhos de desbaste de alto desempenho com revestimento de nitreto de alumínio e titânio (AlTiN). Existem vários parâmetros baseados na minha experiência neste campo que tornam não apenas útil, mas também aconselhável utilizá-los.

1. Aplicações de alta temperatura: A capacidade do revestimento AlTiN de funcionar bem sob altas temperaturas é louvável. Por exemplo, numa situação em que é gerado muito calor através da maquinagem; isso ocorre porque sua boa resistência térmica ajuda a reter a nitidez da aresta de corte por mais tempo do que o que pode ser alcançado por qualquer outra ferramenta não revestida.
2. Materiais Duros: Um moinho de desbaste revestido com AlTiN é frequentemente usado ao lidar com materiais duros, como aço inoxidável, aços endurecidos ou ligas de titânio. Este revestimento duro diminui o desgaste, prolongando assim sua vida útil e mantendo intacta a precisão dimensional da peça de trabalho.
3. Condições de lubrificação seca ou mínima: Outra vantagem dos revestimentos AlTiN é a baixa condutividade térmica, o que significa que eles funcionam muito bem mesmo sem muita lubrificação ou resfriamento com água. Em alguns casos, o uso de refrigerantes pode ser restrito, portanto esta propriedade se torna muito útil.
4. Aumento das taxas de alimentação e velocidade: Com fresas com revestimentos Altin, você pode aumentar as taxas de avanço enquanto usina em velocidades mais altas para remover mais material por unidade de tempo. Possuem superfícies externas mais duras que lhes permitem suportar estratégias agressivas sem quebrar, comprometendo assim a qualidade e o acabamento das peças usinadas.
5. Eficiência de custos em longas tiragens: Ao produzir grandes volumes, é possível economizar se usarmos ferramentas revestidas com AlTiN, porque elas duram mais e têm melhor desempenho, levando à redução da necessidade de trocas frequentes, além de serem inicialmente caras.

Resumindo, se um desbaste de alto desempenho deve ou não ser usado com um revestimento AlTiN depende dos requisitos específicos das operações de usinagem envolvidas. Essas ferramentas são consideradas mais adequadas para tarefas difíceis devido à sua capacidade de suportar altas temperaturas, adequação à dureza, bem como ao desempenho em condições secas, juntamente com a eficiência durante aplicações de alta velocidade.

O papel da geometria da fresa no fresamento em desbaste

Explorando os benefícios de diferentes ângulos de hélice

É muito importante escolher o ângulo de hélice correto para uma fresa de desbaste para aumentar a produtividade na usinagem e a qualidade do acabamento superficial. No meu ponto de vista técnico, a formação e evacuação de cavacos estão entre as diversas áreas controladas pelos ângulos de hélice porque controlam as vibrações e estabilizam o processo de usinagem como um todo.

Ângulos de hélice baixos (cerca de 30 graus) são bons para materiais que podem ser facilmente deformados. Proporcionam maior rigidez à ferramenta, reduzindo assim as chances de deflexão, principalmente quando se trabalha com materiais mais macios ou cavidades profundas.

Por outro lado Ângulos de alta hélice (45 graus ou mais) proporciona ações de corte mais suaves, adequadas para uso em peças mais duras. Ao fazer isso, eles ajudam a reduzir as forças de corte juntamente com a geração de calor, levando assim a níveis mínimos de desgaste nas ferramentas, bem como à prevenção de efeitos de endurecimento por trabalho nos materiais.

Ângulos de hélice variáveis alterna entre ângulos altos e baixos para minimizar harmônicos durante os cortes, suavizando o acabamento e prolongando a vida útil das ferramentas, o que também permite que as taxas de avanço sejam aumentadas sem afetar a integridade da peça.

Resumindo, o que quero dizer é que se deve considerar fatores como o material que está sendo trabalhado ou o resultado desejado antes de escolher um ângulo de trajetória helicoidal. Os fabricantes podem aumentar a produtividade, obter melhores acabamentos e reduzir custos operacionais selecionando hélices apropriadas para suas fresas.

Como o raio do canto afeta o desempenho e a durabilidade do fresamento

Quando se trata de fresas, a inclusão de um raio de canto direito melhora significativamente o desempenho e a durabilidade da ferramenta. Na minha opinião profissional, o uso de raios de canto maiores pode aumentar a vida útil das ferramentas, distribuindo a tensão por uma área mais ampla, reduzindo assim o desgaste e a tendência ao lascamento. Isto é especialmente importante para cortar materiais duros, onde as forças envolvidas podem facilmente quebrar ferramentas com cantos vivos.

Além disso, raios de canto maiores melhoram a qualidade do acabamento superficial. Eles proporcionam uma transição mais fácil de uma passagem para outra, reduzindo assim as chances de deixar marcas que podem afetar adversamente a aparência ou a funcionalidade das peças de trabalho. No entanto, deveria haver uma compensação; muitos arredondamentos podem dificultar a obtenção de recursos precisos ou detalhes intrincados em alguns projetos.

Tecnicamente falando, entre outras geometrias de ferramentas e parâmetros específicos utilizados durante as operações de fresamento; a escolha do raio de canto adequado requer consideração cuidadosa. Um bom equilíbrio entre estes dois aspectos é muitas vezes conseguido através de um equilíbrio adequado, tendo em conta todos os outros factores que afectam tanto o desempenho como a longevidade de tais dispositivos sob diferentes condições de maquinagem.

Compreendendo a eficiência do design de corte central

Quando se trata de fresamento, a ideia por trás das fresas de topo com design de corte central é muito importante para alcançar eficiência. Isto se aplica principalmente quando há necessidade de mergulhar, furar ou fazer cortes verticais. Tenho visto como esse recurso pode afetar o desempenho e a versatilidade de uma ferramenta de fresamento ao longo dos meus anos como especialista do setor.

A capacidade das fresas de topo de corte central de cortar diretamente os materiais sem a necessidade de fazer furos primeiro as distingue de outras ferramentas. Uma peça na extremidade de tal ferramenta possui arestas que cortam até a seção intermediária, permitindo assim o corte axial. A eficácia de qualquer projeto de corte central depende de vários parâmetros principais:

1. Diâmetro de corte – Isso determina o tamanho de cada corte feito e afeta a estabilidade geral durante o processo de fresamento;
2.  Número de flautas – A taxa de remoção de material é afetada por estes, bem como a qualidade do acabamento obtido após cada corte; Mais canais melhoram a qualidade do acabamento, mas podem diminuir a eficiência na remoção de cavacos;
3.  Material – A durabilidade da ferramenta e a sua adequação a diferentes materiais da peça de trabalho afectam também a eficiência e, consequentemente, a vida útil;
4.  Revestimento – O desempenho pode ser bastante melhorado através de revestimentos que aumentam os níveis de dureza, reduzem os coeficientes de atrito e melhoram as propriedades de resistência ao calor, de modo a prolongar a vida útil da ferramenta;
5.  ângulo da hélice -Isso influencia a suavidade juntamente com os níveis de eficiência obtidos durante o corte através da formação de cavacos, bem como a velocidade de evacuação.

Basicamente, o que torna um projeto de corte central eficiente não reside apenas na sua capacidade de realizar cortes verticais, mas também em como ele pode ser usado de forma eficaz em vários processos de fresamento. À luz deste fato, as aplicações de uso geral se beneficiam muito da natureza multifuncional associada a essas fresas de topo, enquanto as tarefas especializadas exigem alta precisão aliada à versatilidade. Os maquinistas e fabricantes devem levar em consideração esses fatores ao selecionar as ferramentas, para que otimizem sua velocidade e qualidade durante os processos operacionais.

Maximizando a vida útil e a eficiência da ferramenta no fresamento em desbaste

Estratégias para prolongar a vida útil das fresas de topo de desbaste de metal duro

Para que as fresas de desbaste de metal duro durem muito e funcionem bem, um método versátil deve ser usado. O meu conhecimento nesta indústria diz-me que o melhor a fazer é dar prioridade à otimização dos parâmetros de corte; manutenção regular de ferramentas; escolha de revestimentos específicos para diferentes usos.

Em primeiro lugar, é importante considerar o tipo de material a ser cortado, ajustando a velocidade de corte, o avanço e a profundidade de corte. Isto garantirá que a fresa de topo opere em seu nível de desempenho ideal, minimizando assim o estresse devido ao excesso de trabalho. Em segundo lugar, não podemos enfatizar demais a necessidade de verificações frequentes que envolvem a procura de sinais de desgaste, bem como a limpeza adequada, entre outras coisas, uma vez que eles ajudam a preservar as características da ferramenta e servem como um ponto onde é possível saber quando as substituições devem ser feitas antes de causar falhas. Além disso, o revestimento resistente ao calor pode aumentar significativamente a expectativa de vida útil da ferramenta se for selecionado de acordo com o que é necessário durante a operação de usinagem. Algumas aplicações de fresamento duro podem exigir revestimentos de TiAlN ou AlCrN com propriedades de baixo atrito.

Estas abordagens permitem aos fabricantes não só prolongar a vida útil, mas também melhorar a eficiência geral da fresagem, reduzindo assim o tempo de inatividade juntamente com os custos envolvidos nas ferramentas durante o processo de produção.

Melhores práticas para profundidade de corte e carregamento de cavacos

Para aumentar a eficiência e prolongar a vida útil das fresas de topo para desbaste de metal duro, é necessário otimizar a carga de cavacos e a profundidade de corte. Esses fatores afetam diretamente o desgaste da ferramenta, a taxa de remoção de material e o desempenho da usinagem. Abaixo estão algumas das melhores práticas que sugiro com base em meu conhecimento nesta área:

1. Profundidade de corte: A profundidade apropriada depende principalmente do tamanho do diâmetro da ferramenta, do material da peça que está sendo processada e da rigidez do próprio setup, entre outros. Para a maioria das aplicações, é aconselhável que o usuário faça cortes que não excedam 30-40% do diâmetro de suas ferramentas, embora isso possa variar com os diferentes tipos de máquinas utilizadas ou até mesmo com materiais macios, o que pode permitir profundidades de corte mais profundas sem qualquer problema. No entanto, deve-se ter cuidado para não exceder a sua capacidade, para não sofrermos deflexão seguida de quebra devido a demasiada pressão aplicada num único ponto ao longo do comprimento.
2. Capacidade de carga do cortador: A carga de cavacos refere-se à quantidade removida por dente durante uma revolução feita pela fresa em torno de sua linha de eixo dentro de um determinado intervalo de tempo denominado taxa de avanço ou velocidade, dependendo do tipo usado (o fresamento convencional usa taxas de avanço enquanto o fresamento ascendente envolve velocidades). É importante que todos os dentes em uma determinada seção da peça tenham cargas uniformes atuando sobre eles; caso contrário, ocorrerá um desgaste irregular, reduzindo significativamente a vida útil. Nos casos em que apenas algumas peças recebem cargas mais pesadas do que outras, essas áreas precisam de lubrificação mais frequente durante a operação, juntamente com um maior efeito de resfriamento fornecido pelo uso de sistemas de pulverização de refrigerante, para que o calor gerado durante o processo possa ser dissipado de forma eficaz, longe de áreas críticas. zonas.
3. Taxa de alimentação e relação de velocidade: Taqui existe uma relação direta entre esses dois parâmetros, ou seja, à medida que a taxa de alimentação aumenta, a exigência de velocidade também aumenta proporcionalmente. Isto implica que se alguém quiser aumentar as velocidades de corte, então deverá aumentar correspondentemente os seus avanços, mas se forem desejadas rotações baixas, então diminuir as velocidades de corte simultaneamente.
4. Identificação dos materiais a serem usinados: Diferentes materiais exigem modificações respectivas em relação às relações de profundidade de corte e aos valores de carga de cavacos; materiais mais duros necessitam de proporções menores, enquanto os mais macios permitem valores maiores.
5. Confiando nas informações do fabricante: Use detalhes relevantes fornecidos pelos fornecedores quando se trata de recomendações de profundidade de corte e carga de cavacos. Esses dados são obtidos após testes completos, portanto, refletem as características reais de desempenho exibidas por ferramentas específicas em diferentes ambientes operacionais.

Estas sugestões não são regras rígidas, mas sim uma combinação do que poderia ser denominado como teoria ou conhecimento técnico vis-à-vis habilidades práticas, que só podem ser adquiridas através da experiência adquirida ao longo do tempo trabalhando com diversas condições de usinagem. Isto implica que deve haver sempre uma monitorização contínua juntamente com ajustes apropriados para que os moinhos permaneçam eficientes ao longo da sua vida útil, mesmo que tais configurações possam necessitar de alterações frequentes devido às variações encontradas nas mesmas.

Otimizando Parâmetros de Fresamento para Melhor Desempenho

Para aprender como otimizar ainda mais os parâmetros de fresamento para obter melhor desempenho, é necessário compreender a relação dinâmica entre velocidade de corte, avanço e profundidade de corte em termos de propriedades do material e geometria da ferramenta. A precisão ao lidar com esses fatores é crucial para alcançar alta produtividade de usinagem, bem como longa vida útil da ferramenta. Por exemplo, um bom acabamento superficial pode ser alcançado aumentando as velocidades de corte quando mantidas com avanços apropriados. Isto também reduz o tempo de usinagem, mas deve ser controlado para não causar superaquecimento que leve à degradação das ferramentas. Além disso, dependendo do design de uma determinada ferramenta e das características exibidas pelos diferentes materiais, pode-se aumentar as taxas nas quais as peças são removidas sem comprometer a estabilidade através de níveis adequados de otimização para profundidade de corte. O que eu faço é realizar testes repetidas vezes enquanto faço ajustes até que tudo se encaixe; portanto, tais parâmetros foram individualizados com base em dados do mundo real obtidos de experimentos conduzidos empiricamente ou usando modelos simulados matematicamente, dependendo de situações particulares em que são empregados durante diversas operações de usinagem. Através desta abordagem sistemática, não só alcançaremos, mas superaremos os nossos objetivos em termos de eficiência operacional, bem como de componentes de qualidade produzidos.

Enfrentando desafios comuns com fresas de topo de desbaste de metal duro

Solução de problemas de lascamento e desgaste: causas e soluções

As fresas de topo para desbaste de metal duro são vulneráveis a lascas e desgaste, o que pode prejudicar seu desempenho na usinagem e afetar a qualidade do trabalho. Na maioria dos casos, estes problemas são devidos a vários fatores, incluindo parâmetros de corte incorretos, seleção inadequada de ferramentas e mau uso de refrigerantes. Todas as questões como estas devem ser examinadas cuidadosamente, de modo a descobrir cada fator contribuinte envolvido.

Parâmetros de corte incorretos: Uma seleção incorreta de velocidades de corte, taxas de avanço ou profundidade de corte pode causar tensão excessiva na ferramenta, o que leva a lascamento e desgaste prematuro. As seguintes soluções se aplicam:

• Velocidades de corte: Isto envolve ajustá-los dentro de uma faixa ideal dependendo do material que está sendo trabalhado; durezas mais altas precisam de durezas mais lentas.
• Taxas de alimentação: Modificá-lo para que não ocorram condições de subutilização nem de sobrecarga, uma vez que uma taxa de avanço equilibrada reduz as chances de formação de cavacos, reduzindo assim as probabilidades de lascamento.
• Profundidade do corte: Deve ser otimizado para que as capacidades da ferramenta não sejam sobrecarregadas, necessitando assim de cortes superficiais para materiais mais duros, a fim de reduzir a carga.

Má escolha de ferramenta: Quando ferramentas erradas são usadas para certos tipos de operações de usinagem ou para materiais específicos sendo tratados, elas sofrem desgaste rápido, o que também faz com que lasquem facilmente. Esses incluem;

• Material da ferramenta: É preciso selecionar a classe ou revestimento de metal duro apropriado que corresponda às propriedades da peça; alguns revestimentos podem suportar mais calor do que outros, portanto, mais adequados para materiais mais duros.
• Geometria da ferramenta: Existem diferentes geometrias projetadas de acordo com as aplicações, portanto deve-se escolher aquelas destinadas principalmente ao desbaste, pois tais ferramentas podem suportar cargas mais pesadas além de possuírem características de minimização de vibrações.

Utilidade inadequada do refrigerante: O aquecimento excessivo, resultando em muito acúmulo de calor ao redor da área da aresta de corte, porque o refrigerante é aplicado incorretamente ou não é usado, contribui muito para a falha da ferramenta por desgaste, entre outras coisas. Os remédios incluem;

• Tipo de refrigerante: Garantir a compatibilidade entre os tipos de refrigerante empregados em relação aos materiais da peça e às ferramentas usadas durante a usinagem; alguns materiais requerem refrigerantes específicos para evitar reações adversas.
• Entrega de refrigerante: Envolve a otimização do fluxo do líquido refrigerante, bem como da pressão, para que calor suficiente seja dissipado enquanto os cavacos são removidos da zona de corte.

Esses parâmetros podem ser ajustados após uma análise cuidadosa, o que pode reduzir bastante a frequência de lascamento e desgaste em fresas de topo para desbaste de metal duro, aumentando assim a produtividade e prolongando a vida útil da ferramenta. O monitoramento contínuo junto com a adaptação de acordo com as condições ambientais formam a base para o desempenho máximo durante as operações de usinagem.

Como evitar arestas postiças em materiais resistentes

Para manter a integridade de uma ferramenta e obter acabamentos superficiais perfeitos na usinagem de materiais duros, é importante evitar arestas postiças (BUE). Um dos métodos comumente usados é otimizar os parâmetros de corte ao escolher revestimentos de ferramentas adequados. Número um: diminuir a velocidade de corte, mas manter uma taxa de avanço que restrinja a permanência da ferramenta em contato com a peça por muito tempo, reduzindo assim as condições térmicas favoráveis para a gênese do BUE. Dois, ferramentas com arestas muito afiadas, juntamente com ângulos de saída positivos elevados, melhoram o fluxo suave dos cavacos, diminuindo assim as chances de o material aderir a eles. Além disso, um revestimento apropriado como carbonitreto de titânio (TiCN) ou nitreto de alumínio e titânio (AlTiN) pode diminuir bastante a adesividade entre peças e ferramentas, além de atuar como um escudo contra temperaturas elevadas, o que promove BUE. Finalmente, a aplicação de sistemas de refrigeração de alta pressão diretamente no ponto de corte não apenas ajuda no escoamento dos cavacos, mas também reduz consideravelmente a temperatura, reduzindo ainda mais a criação de BUE. Essas técnicas nos permitem lidar eficazmente com a ocorrência de arestas postiças durante as operações de materiais mais difíceis, garantindo assim uma vida útil mais longa das ferramentas e um acabamento de melhor qualidade nas peças.

Superando dificuldades com ligas pegajosas e aços inoxidáveis

A usinagem de ligas pegajosas e aços inoxidáveis pode ser muito difícil devido às suas altas taxas de endurecimento e ao fato de que tendem a aderir à superfície de uma ferramenta de corte. Para resolver este problema, é necessário compreender todos os principais parâmetros de usinagem, bem como os critérios de seleção das ferramentas. Aqui estão algumas dicas detalhadas sobre como você pode usinar esses materiais de maneira eficaz:

1. Material e revestimento da ferramenta: É aconselhável usar ferramentas feitas de metal duro ou liga de cobalto que possam suportar as altas temperaturas produzidas durante a usinagem. A aplicação de revestimentos como AlTiN ou TiCN também pode reduzir o desgaste da ferramenta e impedir a adesão de materiais.
2. Parâmetros de corte: As velocidades de corte devem ser ajustadas juntamente com os avanços de maneira cuidadosa. Diminuir a velocidade reduz a geração de calor, minimizando assim o endurecimento por trabalho e o desgaste do adesivo, tendo em mente que a taxa de avanço deve ser suficiente para manter a nitidez na aresta de corte.
3. Geometria da ferramenta: Ferramentas com ângulos de saída positivos mais altos devem ser escolhidas de modo que cortem de forma mais suave e precisem de menos força, reduzindo assim as chances de adesão do material ou formação de arestas postiças.
4. Uso de refrigerante: Um sistema de refrigeração de alta pressão deve ser usado para remoção eficaz de cavacos da zona de corte, diminuindo as temperaturas de corte e evitando que o material grude na superfície da ferramenta. Os refrigerantes também melhoram a qualidade do acabamento superficial além de prolongar a vida útil da ferramenta.
5. Operações de Corte Intermitentes: O acúmulo contínuo de calor pode ser interrompido pela adoção de fresamento intermitente ou perfuração pica-pau, que fornece intervalos de tempo para resfriamento entre a peça de trabalho e a ferramenta.
6. Otimização do caminho da ferramenta: Para evitar superaquecimento localizado e desgaste excessivo, regiões durante o processo de usinagem onde a carga de trabalho é dividida de forma desigual entre várias peças/áreas das arestas de uma determinada fresa não devem ser programadas; distribua de maneira bastante uniforme para que cada peça se desgaste igualmente, resultando em ferramentas mais duradouras, além de maior eficiência nas operações de usinagem.

Seguindo religiosamente essas estratégias, os fabricantes conseguem superar os desafios colocados pelas ligas pegajosas e pelos aços inoxidáveis, obtendo assim bons acabamentos e, ao mesmo tempo, prolongando a vida útil das ferramentas, bem como a eficiência operacional geral.

Aproveitando recursos de alto desempenho em aplicações especializadas

Utilizando fresas de topo de metal duro de passo fino em materiais difíceis de usinar

Para lidar com materiais difíceis de usinar, meu método de escolha envolve o uso estratégico de fresas de topo de metal duro de passo fino, que atendem a vários propósitos. A primeira razão é que aumenta muito o número de arestas de corte em contato com o material, aumentando assim sua taxa de remoção e eficiência na operação. Em segundo lugar, a dureza e a resistência ao calor estão entre as características únicas do metal duro, tornando-o melhor posicionado do que qualquer outro material para uso durante a usinagem de substâncias duras sob condições severas. Além de acelerar esse processo, essa combinação também melhora a qualidade do acabamento superficial, reduzindo assim os requisitos de acabamento. Igualmente importante, a distribuição uniforme das forças de corte sobre a ferramenta é obtida por meio de fresas de topo de metal duro de passo fino que levam à deflexão e ao desgaste mínimos, prolongando assim a vida útil da ferramenta. A usinagem precisa e eficiente pode ser realizada em materiais que apresentam desafios significativos aos métodos tradicionais por meio da seleção e aplicação cuidadosa dessas ferramentas.

As vantagens de usar fresas de topo com ângulos de hélice elevados para alumínio

As fresas de topo que possuem ângulos de hélice elevados são ideais para usinar alumínio por vários motivos, incluindo produtividade, desempenho na usinagem e durabilidade da ferramenta. Vamos discutir esses benefícios:

1. Forças de corte reduzidas: Uma ação de corte mais eficiente é criada por um alto ângulo de hélice, que geralmente mede entre 45° a 60°, minimizando as forças de corte que atuam na ferramenta e na peça de trabalho. Esta ação de cisalhamento suave é muito boa para o alumínio porque é macio e dúctil, evitando assim a deformação.
2. Evacuação de chips aprimorada: O design com tanta hélice permite uma melhor remoção de cavacos. Os cavacos são retirados da área de operação mais rapidamente, evitando assim a acumulação de material nas arestas de corte. Na usinagem de alumínio, onde a resolda de cavacos pode afetar negativamente o acabamento superficial, bem como a vida útil das ferramentas, isso se torna muito importante.
3. Melhor acabamento superficial: As fresas de topo de hélice alta ajudam a obter excelentes acabamentos em superfícies, reduzindo o contato entre a ferramenta e a peça de trabalho, garantindo ao mesmo tempo uma evacuação suave dos cavacos produzidos durante a operação. Os processos de acabamento secundário serão, portanto, reduzidos, o que economiza tempo e diminui despesas de fabricação.
4. Maior vida útil das ferramentas: O desgaste da fresa de topo pode ser minimizado através da diminuição dos requisitos de energia de corte, juntamente com remoções eficazes de cavacos provocadas por grandes ângulos de hélice. Isto leva a uma vida útil mais longa da ferramenta, reduzindo assim os custos incorridos na substituição de ferramentas desgastadas, bem como o tempo de inatividade envolvido durante tais substituições.
5. Adaptabilidade para uso em diferentes materiais e aplicações: Embora tenham melhor desempenho com materiais não ferrosos como o alumínio, as fresas de topo de hélice alta também funcionam de forma eficaz em outros plásticos e materiais não ferrosos, tornando-as opções versáteis para fabricantes que podem precisar de diferentes tipos ou classes de fresas de topo adequadas a vários tipos de fresas. aplicações envolvendo materiais diferentes.

Portanto, incluir fresas de topo com grandes ângulos de canal espiral em sua estratégia de fresamento de alumínio aumentará muito a produtividade, melhorará os níveis de qualidade alcançados em várias operações realizadas durante os estágios de produção e, ao mesmo tempo, maximizará as taxas de utilização para diferentes tipos de ferramentas em uma ampla gama de materiais.

Por que escolher fresas de topo totalmente em metal duro para aços endurecidos

A escolha de fresas de topo totalmente de metal duro para usinar aços endurecidos é uma decisão baseada em diversas vantagens que têm influência direta na eficiência da usinagem e na qualidade do produto final. Aqui está minha opinião como profissional do setor:

1. Dureza incomum e resistência ao desgaste: Por ser mais duro que o aço, o metal duro pode suportar as altas temperaturas e pressões envolvidas no corte de materiais duros. A dureza também se traduz em excepcional resistência ao desgaste, de modo que esses tipos de ferramentas de fresamento permanecem afiados por muito mais tempo do que suas contrapartes de aço rápido.
2. Estabilidade térmica: A geração de calor durante o processo é um entre muitos desafios enfrentados ao trabalhar com aços endurecidos. No entanto, as fresas de topo de metal duro têm boa estabilidade térmica, o que significa que não mudam de forma ou tamanho mesmo em temperaturas elevadas. Este recurso é muito importante para obter precisão dimensional e evitar falhas prematuras de ferramentas.
3. Maiores velocidades de corte: As fresas de topo de metal duro podem operar em velocidades mais altas do que outros materiais devido aos seus altos valores de dureza, juntamente com propriedades aprimoradas de resistência ao calor. À luz deste fato, a produtividade seria aumentada, uma vez que o tempo de usinagem seria reduzido sem comprometer a integridade da peça ou a vida útil da ferramenta.
4. Amortecimento de vibrações: A dureza não deve enganar você; algumas classes têm melhor desempenho do que a maioria dos metais no que diz respeito à absorção de vibrações produzidas durante as operações de corte. Portanto, a trepidação comumente encontrada durante o processamento de materiais endurecidos desaparece, levando a melhores acabamentos superficiais e prolongando a vida útil da ferramenta.
5. Flexibilidade: Além de ser utilizado apenas para usinagem de aços solidificados; As fresas de topo de metal duro também podem cortar outros materiais duros, como titânio ou ligas à base de níquel, entre outros. Essa utilidade os torna componentes indispensáveis no arsenal de ferramentas de corte de qualquer oficina mecânica destinada a trabalhos desafiadores.

Em resumo, incorporar carbonetos cimentados completos em sua estratégia para lidar com a habilitação dura oferece grandes retornos em termos de taxas de produção, níveis de durabilidade associados aos instrumentos empregados e controle de dimensões sobre itens acabados trabalhados. , e a estabilidade térmica juntamente com a capacidade de absorção de vibração tornam esses itens escolhas ideais para materiais difíceis de usinar.

Fontes de referência

1. Fonte 1: “Maximizando a taxa de remoção de material com fresas de topo de desbaste de metal duro” – Revista Online Machining Today
   • Resumo: Sugestões e dicas para maximizar as taxas de remoção de material ao usar fresas de topo para desbaste de metal duro da Sandvik Coromant são o assunto deste artigo. Ele aborda aspectos como geometria da ferramenta, otimização dos parâmetros de corte, compatibilidade com os materiais da peça e as vantagens das ferramentas de metal duro em operações de desbaste de alta eficiência. Existem também algumas recomendações práticas para ajudar a melhorar a eficiência da usinagem.
   • Relevância: Este artigo seria útil para qualquer maquinista ou engenheiro de produção que queira mais informações sobre como obter o máximo de suas fresas de topo para desbaste de metal duro, implementando melhores práticas durante os processos de desbaste.
2. Fonte 2: “Avanços na tecnologia de fresas de topo para desbaste de metal duro” – International Journal of Advanced Manufacturing Technology
   • Resumo: Neste artigo de revista acadêmica, são discutidos os desenvolvimentos recentes na tecnologia relacionada às fresas de topo para desbaste de metal duro, incluindo novos tipos de projetos, revestimentos aplicados a elas, etc., que foram considerados eficazes para melhorar o desempenho do desbaste. Dá exemplos que mostram como a adoção dessas invenções aumentou a taxa de remoção e estendeu a durabilidade.
   • Relevância: As informações aqui contidas serão úteis principalmente entre pesquisadores envolvidos com estudos relacionados à tecnologia industrial, particularmente aqueles que giram em torno de fresas usadas em centros de usinagem de alta velocidade como CNCs, onde a eficiência desempenha um papel significativo na realização da produção.
3. Fonte 3: “Escolhendo a fresa de topo de desbaste de metal duro certa para usinagem de alta eficiência” – Sandvik Coromant Technical Insights
   • Resumo: Este é um post de uma série feita pela Sandvik Coromant chamada Technical Insights que discute diferentes aspectos da escolha de fresas de topo de desbaste de metal duro para aplicações de usinagem de alta eficiência. Eles abordam geometria de canal, opções de revestimento e estratégias de evacuação de cavacos, entre outros tópicos, enquanto recomendam métodos de percurso de ferramenta adaptativos para que os usuários possam obter melhores resultados durante seus próprios processos de otimização para acabamentos superiores a custos mais baixos.
   • Relevância: Com um público-alvo composto principalmente por operadores CNC que trabalham em vários ambientes de fabricação, como fábricas ou oficinas equipadas com máquinas-ferramentas modernas, como tornos equipados com recursos de ferramentas acionadas, este blog forneceria orientação inestimável quando se trata de selecionar tipos apropriados com base em necessidades específicas exigidas por determinados trabalhos.

 

Perguntas frequentes (FAQ)

P: O que são fresas de metal duro e como elas diferem das fresas de topo padrão?

R: As fresas de topo para desbaste de metal duro são diferentes das fresas normais porque foram feitas para remover quantidades mais significativas de materiais de uma peça de trabalho de forma mais eficaz do que as fresas de topo padrão. Em contraste com as arestas de corte lisas encontradas nas brocas típicas, este tipo apresenta dentes finos ou grossos que permitem quebrar grandes pedaços em segmentos menores, permitindo assim taxas mais rápidas de remoção de material em pressões de corte mais baixas.

P: Por que eu escolheria usar fresas de topo para desbaste de metal duro em minhas aplicações de fresamento?

R: Você deve considerar o uso dessas fresas em suas aplicações de fresamento devido à sua resistência, durabilidade e resistência ao desgaste, que supera as qualidades de outros materiais quando se trata dessas ferramentas. Além disso, eles foram projetados para fresamento agressivo onde está envolvido corte em alta velocidade junto com taxas de avanço pesadas. Além disso, a eficiência do escoamento de cavacos também foi levada em consideração durante a otimização do projeto, minimizando assim as chances de ressoldagem de cavacos e subsequentes danos nas peças de trabalho.

P: O que significa que as fresas de topo para desbaste têm um design de dente grosso?

R: A importância de ter dentes grossos em fresas de topo para desbaste reside em sua capacidade de remover cavacos grandes com eficiência ao redor da área de corte da ferramenta. Tal disposição ajuda a reduzir o acúmulo de calor gerado pelo atrito entre o metal a ser trabalhado e esta fresa durante o processo de usinagem, principalmente quando se manuseiam metais mais tenazes, além de diminuir a pressão necessária por unidade de comprimento (forças de corte). Além disso, este tipo melhora a evacuação de cavacos, aumentando ainda mais a eficiência operacional e também as questões relacionadas à longevidade relativas à moagem, mas não se limitando a elas.

P: Como as fresas de topo para desbaste com dentes finos diferem das variedades de dentes grossos e quando cada uma deve ser usada?

R: As fresas de topo para desbaste fino diferem na maneira como trabalham para remover menos material por passe do que as fresas de dente grosso; isso os torna adequados para acabamento ou fresamento de materiais que exigem um acabamento mais fino. Eles produzem uma carga de cavacos menor, o que pode resultar em um acabamento superficial mais liso na peça de trabalho. Por outro lado, grandes quantidades de material precisam ser removidas rapidamente nos estágios iniciais do fresamento, onde as fresas de topo para desbaste grosso são mais aplicáveis do que qualquer outro estágio. A decisão entre estes dois depende de requisitos específicos para aplicação de fresamento, como tipo de material e acabamento desejado.

P: As fresas de topo para desbaste de metal duro podem ser usadas com todos os tipos de materiais?

R: As fresas de desbaste de metal duro são ferramentas de corte muito versáteis que podem trabalhar em muitos tipos diferentes de materiais, incluindo aço, alumínio e titânio. No entanto, a aplicação de revestimento específico na fresa de topo, como TiCN ou AlCrN, poderia ajudar a melhorar seu desempenho, aumentando a dureza superficial e a resistência ao calor, tornando alguns tipos mais adequados para determinados materiais ou aplicações.

P: Qual o papel do escoamento de cavacos na eficiência das fresas de topo para desbaste de metal duro?

R: Desempenha um dos papéis mais importantes. Se os cavacos não forem evacuados de forma eficiente, eles serão recortados ou soldados na peça ou na ferramenta de corte, levando a uma vida útil mais curta para ambas as ferramentas, bem como a acabamentos de má qualidade nas peças. Ferramentas que possuem características projetadas com bom fluxo de cavacos, como aquelas com dentes grandes, entre outras, permitem remoção rápida, mantendo altos níveis de produtividade e prolongando sua vida útil, mantendo o caminho livre.

P: Como a geometria de ponta das fresas de topo para desbaste de metal duro afeta o desempenho do fresamento?

R: O desempenho do fresamento é diretamente influenciado pela geometria da aresta de corte, que compreende o número de formatos de passo, etc., porque afetam as forças geradas durante o corte, a taxa de produção de calor e o próprio processo de formação de cavacos. Geometrias de dentes mais grosseiras permitem a quebra e evacuação eficientes de cavacos, reduzindo o acúmulo térmico e o desgaste da ferramenta. Isso resulta em taxas de remoção de material mais altas, pressões de corte reduzidas e vida útil potencialmente mais longa da ferramenta, especialmente em aplicações de fresamento difíceis.

P: Existem estratégias específicas para maximizar a vida útil das fresas de topo para desbaste de metal duro?

R: Para maximizar a vida útil das fresas de desbaste de metal duro, é importante selecionar a ferramenta certa para o material e a aplicação, utilizar refrigeração ou lubrificação adequada para reduzir o calor e implementar taxas de avanço e velocidade ideais com base nas recomendações do fabricante. Além disso, as ferramentas devem ser verificadas frequentemente quanto a sinais de desgaste ou danos, mantendo as boas práticas com sistemas de evacuação de cavacos para não bloqueá-las prematuramente, causando falhas antes do tempo.