Fresas de topo com rasgo de chaveta são ferramentas vitais na usinagem de precisão, pois são o principal meio de criar rasgos e ranhuras precisas em vários materiais. Este tutorial se concentrará na tecnologia avançada de fresas de topo de rasgo de chaveta. Ele ajudará os profissionais que desejam compreender melhor essas ferramentas ou melhorar suas práticas de usinagem. No total, em detalhes sobre a discriminação dos vários tipos e geometrias de fresas de topo de rasgo de chaveta, bem como aplicações específicas de materiais adequados e suas características de desempenho, este artigo tem como objetivo auxiliar os leitores adequadamente a aprimorar sua utilização de fresas de topo de rasgo de chaveta na indústria. Ao fazer isso, ele atende ao seu propósito de traduzir conhecimento em ação. Portanto, os usuários podem fazer as escolhas certas em relação aos tipos e uso dessas ferramentas.
O que é uma fresa de topo e como ela funciona?
Às vezes, as fresas não estão cheias de fresas ou retificadoras estranhas e de face completa; elas são apenas fresas de topo. Colin W Griffith colocou muito bem ao observar as ferramentas de corte das fresas industriais: As fresas de topo são fresas multidirecionais. As fresas de topo são ferramentas de corte projetadas para aplicações de fresamento industrial, capazes de cortar em outras direções além da direção axial onde as brocas convencionais cortam. A maioria é feita de aço rápido durável ou material de carboneto e está disponível em diferentes formas e tamanhos para vários processos de corte, incluindo contorno, corte e perfilamento. A fresa de topo tem uma aresta de corte helicoidal que facilita o corte mais suave do material. O efeito combinado da rotação da ferramenta e da velocidade de avanço, bem como a configuração das ranhuras, permite usinagem de precisão por corte lateral ou de mergulho de características complexas e delicadas.
Quais são os componentes essenciais de uma fresa?
Um fresa de topo consiste em vários componentes cruciais que atendem a um propósito funcional em relação às operações de usinagem. Os principais componentes compreendem o seguinte:
- Caneluras: São ranhuras espirais que correm ao longo do comprimento da ferramenta, destinadas a evacuar os cavacos de forma eficaz durante o corte.
- Haste: É a seção cilíndrica da fresa, que se encaixa no fuso e, portanto, fornece suporte durante as operações.
- Lâmina de corte: extremidade de uma ferramenta onde o corte é feito, geralmente configurada para vários cortes de acordo com o design daquela ferramenta específica.
- Ângulo da hélice: esse ângulo mede a superfície da flauta em relação ao eixo da ferramenta e afeta tanto o corte quanto a usinagem de acabamento.
- Revestimento: Uma camada aplicada para fins de eficiência, o revestimento de TiN ou TiAlN será utilizado para resistência ao desgaste ou redução de atrito.
Compreender os diferentes elementos é crucial para tomar uma decisão sobre qual fresa usar para determinados propósitos de fresamento em termos de produtividade e precisão.
Qual é a diferença entre uma fresa de rasgo de chaveta e outras ferramentas de fresamento?
O fator distintivo que diferencia uma fresa de ponta de chaveta das outras ferramentas de fresamento é sua configuração e área de aplicação. A maioria das fresas de ponta é projetada com lâminas perfiladas em ângulo. Em contraste, o perfil de uma fresa de ponta de chaveta tem um diâmetro pequeno e uma aresta de corte plana, possibilitando o corte de rasgos de chaveta e ranhuras em eixos e outras peças, demonstrando as qualidades distintas das fresas de ponta de corte de rasgo de chaveta. O formato desta ferramenta foi desenvolvido para cortar ranhuras verticais retas, que são ótimas para segurar chaves e impedir que os componentes da máquina deslizem. Além disso, as fresas de ponta de chaveta são ainda mais rígidas e têm um comprimento para melhor estabilidade de corte e precisão para as outras funções críticas que exigem tais acessórios e corte.
Que tipos de materiais podem ser usinados usando uma fresa de topo?
Fresas de topo podem ser usadas para uma grande variedade de materiais. Mais comumente, elas são aplicadas em metais fortes e duros, como aço, alumínio, cobre e titânio. Além disso, elas são bastante favoráveis à usinagem de polímeros ABS e acrílicos, compósitos e algumas cerâmicas. O material, o revestimento e o formato da fresas de topo deve ser considerado para o material da peça de trabalho a fim de aumentar a eficiência de corte e a vida útil da ferramenta de corte.
Como escolher a fresa de topo com rasgo de chaveta certa para seus projetos?
Quais são os principais fatores a serem considerados ao selecionar uma fresa de topo?
Vários fatores vitais devem ser considerados ao escolher uma fresa de topo para que resultados eficazes sejam alcançados durante as operações de usinagem. Primeiro, o material da fresa de topo é de grande importância, seja aço rápido, o que é esperado, ou cobalto ou carboneto; cada um se adapta a diferentes tipos de materiais e condições de corte. Segundo, a construção da lâmina, o número de canais, o ângulo da hélice e o comprimento afetam o fluxo de cavacos, o acabamento e a resistência da ferramenta. Finalmente, especial revestimentos de fresas pode adicionar alguma vida útil e lucratividade da ferramenta por meio da resistência ao desgaste e redução do atrito, como nitreto de titânio ou revestimentos de carbono tipo diamante. Seria recomendado, portanto, que a seleção da fresa de topo fosse baseada no material a ser usinado, bem como na qualidade do acabamento visando resultados apropriados.
Quais são as diferenças entre fresas de topo com rasgo de chaveta HSS e de metal duro?
Mais do que apenas o material usado para fabricar as ferramentas e sua precisão de desempenho, as fresas de topo de chaveta de aço rápido (HSS) e carboneto também variam em custo. As fresas de topo HSS são fabricadas a partir de materiais com parâmetros de alta tenacidade e resistência ao desgaste e, portanto, podem ser usadas em muitos metais e peças de trabalho mais macias e menos rígidas. Essas ferramentas são menos caras, pois geralmente são muito mais acessíveis para reafiação e prolongamento da vida útil da ferramenta. Por outro lado, produzir uma fresa de topo de metal duro envolve uma combinação de partículas de carboneto de tungstênio e cobalto, o que produz uma ferramenta resistente e quebradiça. A composição de tungstênio e cobalto torna possível que fresas de topo de carboneto retenham arestas afiadas mesmo em temperaturas mais altas. Com essas pontas de corte de alta velocidade, materiais rígidos são cortados e altas velocidades de corte são alcançadas. Os carbonetos, no entanto, são caros e mais desafiadores de usar, pois tendem a lascar e quebrar mais facilmente do que as ferramentas HSS. Em última análise, a decisão entre fresas de topo de HSS e de carboneto com rasgo de chaveta dependerá do processo de usinagem, do material de usinagem, da qualidade alvo e dos limites de orçamento.
Como a contagem de canais afeta o desempenho de uma fresa?
O número de canais equipados em uma fresa de topo é, em grande medida, o que determina o quão eficaz a ferramenta será no que diz respeito à remoção do material extra e ao manuseio dos cavacos fluidos. Fresas de topo com menos canais, como os dois tipos de canais, são, na maioria dos casos, usadas para materiais mais macios ou quando é necessária uma melhor folga dos cavacos. Devido aos vales de canais mais largos, as fresas não enchem rapidamente e, portanto, esse recurso é essencial para um corte suave e prevenção de entupimento. Em particular, mais canais engatando quatro ou mais fresas de topo também são usados para uma qualidade ainda melhor do acabamento da superfície da peça de trabalho e produtividade, pois ajudam a distribuir eficientemente as forças de corte sobre arestas de corte mais longas em serviços mais pesados. Eles são empregados em materiais mais complexos com tolerância estreita e acabamento fino, embora não sejam muito bons ao remover cavacos grandes. A esse respeito, a concentração de canais deve ser apropriada para o material que está sendo usinado, e os resultados pretendidos, velocidade e precisão em combinação com padrões de superfície devem ser alcançados.
Quais são as melhores práticas em fresamento de rasgos de chaveta?
Como você configura uma fresadora para corte de rasgos de chaveta?
O primeiro passo na preparação de uma fresadora para corte de rasgo de chaveta é garantir que a máquina esteja calibrada corretamente e que todos os procedimentos de segurança sejam concluídos. Começo escolhendo a fresa correta, dependendo do tipo de material e acabamento necessários. Também garanto que a peça de trabalho esteja firmemente na mesa da máquina e alinhada corretamente com um localizador de arestas. Em seguida, posiciono o fuso da máquina sobre o centro do local do rasgo de chaveta, usando principalmente leituras digitais ou indicadores de discagem. É claro que ajustar a velocidade da fresadora e a taxa de avanço é muito importante; portanto, selecionei configurações que se adequam ao material e às especificações da fresa fornecida. Cortei um material de amostra, que tem propriedades próximas ao material real, para verificar se a configuração está correta e faço quaisquer alterações na profundidade e largura do rasgo de chaveta, conforme necessário. Por fim, agora que a fresa está ligada, mantenho mais ou menos a rigidez da ferramenta para que ela seja menos defletida e, ao mesmo tempo, faça um bom acabamento de superfície.
Quais são os erros comuns a evitar durante o fresamento de rasgos de chaveta?
O alinhamento incorreto da peça de trabalho é um dos erros mais comuns na fresagem de rasgo de chaveta. Isso geralmente resulta em cortes que não podem ser feitos com precisão e um acabamento que não é satisfatório. Os localizadores de aresta, bem como as leituras digitais, devem ser usados para um alinhamento cuidadoso aqui. Outra falha comum é a seleção do tipo ou tamanho errado de fresa para o material, o que pode levar ao embotamento ou quebra da ferramenta. Vale a pena notar que as especificações da fresa devem sempre ser compatíveis com as propriedades do material e os requisitos de tolerância. Outros atributos da ferramenta, como avanço e velocidade, devem ser confiáveis para evitar entortar a ferramenta e, portanto, resultados ruins; portanto, eles precisam ser colocados corretamente, dadas as condições do cabeçote de fresagem. A folga de cavacos também não deve ser ignorada, pois pode retardar as operações de fresagem, portanto, um planejamento cuidadoso em termos de fluidos de trabalho e seguidores deve ser considerado para evitar superaquecimento e embotamento das ferramentas e manter o padrão do acabamento, respectivamente.
Como você faz a manutenção e o cuidado de suas fresas de topo com rasgo de chaveta?
Para preservar e manter minhas fresas de ponta de chaveta, eu as limpo completamente quando a operação é concluída para eliminar quaisquer detritos ou fluido de corte que possam causar oxidação, já que as propriedades da ponta são fundamentais. Além disso, há situações em que esse tipo de ferramenta deve ser implementado mecanicamente para melhorar os detalhes do corte. Em caso de embotamento, não espero até que a fresa de ponta se torne totalmente inútil e uso aparelhos e técnicas apropriados para recuperar a geometria das arestas de corte. O armazenamento correto também faz parte dessa manutenção; elas geralmente estão em uma configuração seca e organizada para evitar danos acidentais e umidade. Além disso, também cumpro o manual de instruções sobre lubrificação mecânica de minhas fresas de ponta e máquinas de corte de chaveta, incluindo seu período de lubrificação, para garantir que possam ser usadas por um longo tempo e principalmente em sua excelente capacidade.
Quais são os diferentes tipos de fresas de topo com rasgo de chaveta disponíveis?
Quais são as características de uma fresa de ponta única em comparação a uma fresa de ponta dupla?
Fresas de ponta única são feitas tendo as superfícies de corte em apenas uma extremidade, o que permite cortar mais fundo e mais para fora, mas geralmente necessita de uma troca da ferramenta quando ela está cega; no entanto, conhecer a distinção das fresas de ponta pode ajudar na escolha de uma ferramenta adequada. Devido à sua estrutura singular, essas fresas provavelmente serão mais baratas inicialmente. Fresas de ponta dupla, por outro lado, fornecem superfícies de corte nas duas extremidades da ferramenta; portanto, são econômicas, pois o tamanho igual da ferramenta permite o uso de ambas as extremidades, adiando assim a necessidade de comprar uma substituição. Portanto, às vezes são limitadas pela exigência de porta-ferramentas para esses tipos de ferramentas de corte de duas extremidades. Além disso, o comprimento de corte de certos tipos pode ser menor do que o das fresas de ponta única. Cada tipo tem seus méritos e é adequado a uma condição de usinagem e usuário específicos.
Qual é a diferença entre fresas de ponta quadrada e de ponta esférica?
As fresas de extremidade quadrada têm uma extremidade plana, que auxilia na usinagem Raymond, fazendo cantos afiados e cavidades de fundo plano ao fazer alguma fabricação de material. Elas podem executar fresas de ranhura, fresas de cavidade e outros cortes axiais em fresamento lateral e de mergulho. Algumas delas podem produzir bordas de definição em peças mal detalhadas, e é por isso que elas são normalmente empregadas quando a borda acabada e o controle de profundidade são necessários até certo ponto.
Fresas de ponta esférica são ferramentas de corte axial com projeções cilíndricas curvilíneas. Assim, esses tipos de fresas podem ser usados para usinar peças moldadas com formas complexas e superfícies lisas. Essas fresas são usadas para contornos de superfície 3D porque podem se mover e cortar características mal formadas sem deixar cantos internos afiados na superfície da característica. A geometria fresada das fresas de ponta esférica as torna menos radicais, embora existam alguns ângulos de fresagem de fresas de ponta quadrada; portanto, elas são adequadas para cortes de acabamento onde os pontos de superfícies e características de design são o foco principal.
Como os moinhos de quatro e duas flautas se comparam?
Fresas de quatro canais são mais comumente empregadas em operações que envolvem o corte de materiais mais duros, pois têm mais superfícies de corte e permitem um melhor acabamento e maiores taxas de avanço, pois têm mais área de contato com o material. Os canais extras também implicam em uma ferramenta mais resistente, com menos probabilidade de desviar e tremer ao ser usada para fresamento. Isso é importante, pois opções de alto DC podem ser usadas porque tolerâncias dimensionais muito precisas são necessárias.
Por outro lado, fresas de dois sulcos são consideradas como dando melhores resultados, especialmente ao usinar materiais macios ou quando a operação de fresagem pode incluir cortes que criarão muitos cavacos pequenos. Uma melhor remoção de cavacos também é possível devido às maiores distâncias entre os sulcos, que ajudam a evitar entupimentos e danos à ferramenta ou à peça de trabalho. Elas também são úteis em operações de fresamento de mergulho, onde menos sulcos reduzem a resistência e tornam possível perfurar o material de forma eficiente. Se usar uma fresa de quatro sulcos ou uma fresa de dois sulcos depende do material a ser usinado e do propósito da fresagem.
Como calcular os parâmetros de corte adequados para fresas de topo com rasgo de chaveta?
Qual é o significado da largura e profundidade de corte?
A largura e a profundidade do corte são parâmetros operacionais importantes na usinagem de fresas de topo de rasgo de chaveta, pois afetam a eficiência de corte, a precisão e a qualidade da operação. A largura de corte significa a extensão de quanto material é removido em uma única passagem, o que importa em termos de quanta carga será colocada na ferramenta e na máquina. Eu tinha que dizer que um corte mais largo provavelmente aumentaria a produtividade da usinagem, mas tal operação exigirá mais potência e provavelmente terminará com uma vida útil mais curta da ferramenta. Para passar para o próximo ponto, a profundidade de corte também é conhecida como a distância vertical da qual uma fresa de topo entra no material; isso afeta a carga axial e pode afetar a deflexão ou o calor gerado. A melhoria desses limites de controle considera a eficiência da remoção de material e o desgaste das ferramentas e a qualidade da superfície da peça de trabalho em relação aos padrões de fabricação práticos e econômicos.
Como você determina o ângulo de hélice ideal para seu projeto?
Escolher o ângulo de hélice correto para a fresa é essencial para que a ação de corte seja eficiente e o mecanismo de descarte de cavacos funcione corretamente. O ângulo de hélice afeta as forças de corte, a qualidade da superfície e a geração de calor. Geralmente, quando o ângulo de hélice está próximo de 45 graus, ele fornece uma definição média de corte e qualidade de superfície na extremidade das fresas. Isso ocorre devido ao aumento do cisalhamento e melhor remoção de cavacos, mas pode ser necessária mais potência. Por outro lado, quando está em torno de 30 graus, melhora a tenacidade e a vibração dúctil, pois é excelente para uso em materiais complexos ou instáveis. As propriedades do material, a capacidade da máquina e a rugosidade da superfície de corte devem sempre ser levadas em consideração ao determinar o design da hélice para garantir a eficácia da ferramenta e da ação de corte.
Fontes de referência
Perguntas frequentes (FAQ)
P: Quais produtos principais são oferecidos nesta categoria de fresas de topo com rasgo de chaveta?
R: Os principais produtos nesta categoria incluem fresas de ponta de chaveta de ponta única, ponta quadrada, 2 e 4 ranhuras. Essas ferramentas são de tamanhos e formatos variados e são adequadas para diferentes trabalhos de fresamento. Outras variações incluem fresas de ponta de corte central, de ranhura reta e de aço rápido.
P: Quais são as diferenças entre as fresas de 2 e 4 ranhuras em suas características?
R: Uma fresa de dois sulcos tem duas fresas e é projetada propositalmente para trabalhar apenas em materiais mais macios ou quando for necessária a remoção de uma grande quantidade de cavacos. Uma fresa de quatro sulcos tem quatro fresas, que ajudam na estabilidade e no acabamento da superfície da peça de trabalho, tornando-a aplicável a materiais duros. A decisão entre uma fresa de dois sulcos e uma de quatro sulcos depende do material e do acabamento da peça de trabalho.
P: Para quais propósitos as fresas de corte central de extremidade única são empregadas?
A: Fresas de topo de corte central de ponta única são feitas para executar movimentos de mergulho e corte com a ponta da ferramenta na peça de trabalho, tornando possível executar tanto perfuração quanto fresamento com a mesma ferramenta. Elas cortam profundamente na peça de trabalho, permitindo o corte de rasgos de chaveta, ranhuras e bolsos dentro da peça de trabalho tanto axial quanto radialmente.
P: Qual tipo de fresa é mais adequada para operações de corte de rasgos de chaveta?
R: Ao escolher fresas de topo para corte de rasgo de chaveta, o material da peça de trabalho, as dimensões do rasgo de chaveta e as condições de usinagem devem ser considerados. Como regra, uma fresa de topo quadrada cujo diâmetro é do mesmo tamanho que a largura do rasgo de chaveta é empregada. Esse trabalho pode exigir o uso de uma fresa de rasgo de chaveta feita para esse propósito.
P: Por que a hélice de grau é essencial em fresas de topo?
R: O ângulo de hélice de uma fresa de topo é responsável pela eficácia do corte e remoção de cavacos. Fresas de topo maiores que o ângulo de hélice padrão são consideradas mais eficientes, pois têm uma ação suave em materiais cortados e excelente remoção de cavacos, mas um ângulo baixo proporciona mais ação de corte. Para cortar uma ranhura, o tipo de geometria de corte de flauta preferido pelos idosos será de flautas retas ou de ângulo baixo para melhorar a precisão e o controle.
P: Fresas de topo revestidas ou não revestidas são melhores para corte de rasgos de chaveta?
A: Fresas de topo revestidas ou não revestidas para corte de rasgos de chaveta têm sua aplicação e material adequados também. Enquanto fresas de topo de aço rápido não revestidas podem ser usadas para corte geral de rasgos de chaveta em materiais mais macios, fresas de topo de aço rápido com um ângulo de hélice maior que o normal são mais adequadas para materiais duros ou ambientes de alta produtividade.
P: Quais são as vantagens de usar fresas de topo indexáveis para corte de rasgos de chaveta?
A: Fresas de topo indexáveis vêm com insertos de corte substituíveis que às vezes são mais baratos para produção em massa. Elas permitem a troca rápida de ferramentas de ponta sem descartar a ferramenta inteira. Além disso, com essa configuração, diferentes geometrias de inserto podem ser montadas no mesmo corpo de ferramenta para várias operações de corte.
P: Como posso garantir que a precisão das minhas fresas Keyway não seja comprometida durante o uso?
R: No caso acima, a precisão é perdida principalmente devido ao armazenamento e manuseio inadequados das fresas de topo. Avalie periodicamente as arestas de corte quanto a desgaste, danos ou rachaduras. Use velocidades de corte e avanços que não causem vida útil curta às ferramentas de corte. Faça a manutenção das ferramentas limpando após o uso; a ferrugem será evitada cobrindo as ferramentas com um pouco de óleo. Esta medição deve ser conduzida em uma fresa e sua aresta de corte para aplicações essenciais periodicamente para confirmar que ela está em conformidade com o limite de tolerância de diâmetro prescrito.