No cenário atual de competição acirrada na fabricação, o desempenho e a precisão dos processos são fatores muito importantes. As fresas de topo de corte de barril também representam um grande passo à frente na evolução das ferramentas de fresamento destinadas a melhorar o desempenho e a qualidade da superfície acabada. Este artigo examina as características de construção e uso de fresas de topo de corte de barril e suas vantagens, os princípios de operação dessas ferramentas e suas consequências para os processos de fresamento. Examinaremos como é possível incorporar essas ferramentas avançadas aos processos para que a produtividade seja aumentada e os tempos de ciclo sejam minimizados, dando sentido à sua introdução nas ferramentas de corte profissionais desses dias. O cumprimento desse objetivo abrirá caminho para preocupações mais práticas com estratégias e utilização eficiente de fresas de topo de corte de barril.
Por que vale a pena comprar uma fresa de topo com cortador de barril?
Qual é o principal benefício da moagem de barril?
A fresagem de barril apresenta vários benefícios importantes que aumentam a eficácia da usinagem. Para começar, há um diâmetro de corte efetivo aumentado que melhora as taxas de remoção de material e reduz o tempo de processamento. O design do cortador também garante que a camada final da superfície seja formada com precisão, impactando negativamente a necessidade de processos secundários. Além disso, os cortadores de barril ajudam a estender a vida útil das ferramentas porque suas bordas não se desgastam rapidamente e, portanto, reduzem as despesas totais com ferramentas. Por fim, esses instrumentos podem formar formas complexas com muita precisão, portanto, são usados principalmente na produção de componentes complexos em diferentes indústrias.
Por que a geometria da ferramenta de barril oferece melhor acabamento de superfície?
A configuração das ferramentas de barril melhora o acabamento da superfície porque emprega uma geometria convexa, que permite um engate relativamente suave com a peça de trabalho. Essa estrutura leva a uma área de corte efetiva maior, que até mesmo espalha as forças de corte e reduz as chances de vibração da ferramenta. Além disso, a aresta de corte permanece totalmente inserida no material o tempo todo, o que evita marcas de pisada e resulta em uma superfície mais lisa. Portanto, as ferramentas de barril fazem um excelente trabalho ao eliminar a necessidade de mais operações de acabamento, enquanto a alta precisão em contornos e características finas é preservada.
Como aumentar a eficiência?
Quais métodos melhoram a durabilidade de ponta?
Para melhorar a durabilidade da aresta de corte, é possível fazer diversas melhorias:
- Decisão correta sobre o material da ferramenta: Use o tipo correto de material de fresa de barril que possa suportar condições de corte específicas, como ferramentas de carboneto ou revestidas.
- Condições corretas de corte: É necessário seguir a velocidade de corte e o avanço recomendados para não correr o risco de acúmulo excessivo de calor ou desgaste.
- Eficiência do líquido de arrefecimento: Aplique um líquido de arrefecimento de boa qualidade para evitar aumento de temperatura ou atrito na ponta de corte.
- Manutenção preventiva: Realize procedimentos regulares de verificação de desgaste e troque as lâminas gastas para melhorar a precisão do trabalho.
- Redução da deflexão da ferramenta: Certifique-se de que a configuração esteja correta, pois qualquer entortamento das ferramentas pode interferir na aplicação.
Quais são os benefícios de usar máquinas de 5 eixos em operações de fresamento?
Máquinas de 5 eixos aumentam a eficiência da fresagem ao fornecer movimento em mais de um sistema de coordenadas, melhorando assim a capacidade de uma máquina de criar formas complexas com mais precisão. Isso ajuda muito a eliminar a necessidade de alterar a configuração várias vezes, resultando em prazos de entrega reduzidos e precisão aprimorada, mesmo em peças complexas. Além disso, a usinagem de 5 eixos também facilita o alcance de melhores ferramentas para obter melhor qualidade de superfície e vida útil prolongada das ferramentas. No geral, essas máquinas aprimoram os processos industriais, tornando-os mais eficientes e as saídas mais previsíveis.
Qual a importância da programação CNC na fresagem de barris?
A programação CNC é essencial na fresagem de cilindros pois controla o movimento da ferramenta e todos os parâmetros das operações de usinagem com precisão. Programas bem escritos garantem que o caminho pretendido da ferramenta seja respeitado e isso é muito importante para atingir as dimensões desejadas da peça de trabalho e o acabamento da superfície. Além disso, o uso produtivo de ferramentas de cilindro e lente pode ser obtido por programas CNC bem projetados que aumentam linearmente a velocidade de corte e controlam a taxa de avanço da ferramenta de forma eficiente e reduzem os tempos de ciclo e os erros operacionais durante a usinagem com ferramentas de cilindro e lentes. Por outro lado, a programação adequada também fornece mais maquinista por dentro, como aumentando a produtividade da usinagem e em operações de fresamento eficazes, para um nível melhor.
Quais são os vários conceitos de ferramentas de barril?
O que torna uma fresa cônica diferente de uma ferramenta tradicional?
As fresas de topo de barril cônico diferem principalmente das ferramentas convencionais por seu perfil e configuração de corte. O design das fresas de topo de barril cônico permite que o movimento rotativo seja acionado continuamente durante o corte para melhorar a qualidade da superfície e reduzir as forças de corte. Isso evita o entupimento da câmara de fresagem, o que, por sua vez, permite maior engate axial e, portanto, melhor produtividade nas operações de fresagem. Além disso, essas ferramentas podem atingir melhores tolerâncias em estruturas LP complexas, bem como em formas LP, eliminando a necessidade de fresas de topo padrão com formas planas ou esféricas.
O que são cortes segmentares?
Os cortadores de anel segmentado são projetados como cortadores de fresagem especiais de alto desempenho com uma borda arredondada para construir o design da máquina, que tem superfícies complexas. Essas ferramentas são eficazes em operações de alta precisão, onde os contornos de perfis intrincados são usinados sem desgaste apreciável da ferramenta. Sua geometria permite operações rápidas que não comprometem a qualidade e a precisão, portanto, essas ferramentas são adequadas para indústrias onde há muito trabalho detalhado. A aplicação de cortadores de segmento circular demonstra o potencial de aumentar as capacidades de produção e melhorar a saúde do produto resultante.
Quais são as vantagens do formato cônico para o design moderno de ferramentas de fresamento?
Com os avanços tecnológicos em ferramentas de fresamento modernas, a forma cônica é útil para aumentar a velocidade e a precisão do corte. Ela também permite contato ininterrupto com a superfície do material de trabalho, o que permite melhor remoção de cavacos cortados, diminuindo as forças necessárias para o corte. Esta forma específica também permite maior profundidade axial de corte com melhor precisão. Além disso, ela serve ao propósito de usinar formas complexas e reduzir a qualidade da superfície, o que contribui para o funcionamento eficaz e preciso dos processos de fresamento.
Como escolher métricas de desempenho?
Quais métricas podem ser usadas para estabelecer a vida útil e a eficiência da ferramenta?
Alguns critérios de vida útil e eficácia da ferramenta podem ser adequados para processos de fresamento de usinagem. Eles incluem:
- Tempo de corte é todo o período que uma ferramenta leva para funcionar antes que qualquer desgaste ocorra.
- Taxa de desgaste da ferramenta: Isso indica a rapidez com que o fio de corte da ferramenta se desgasta, expresso em micrômetros por hora.
- Qualidade do acabamento superficial: Isso é avaliado usando uma média de rugosidade (Ra) proporcional à rugosidade relativa da superfície raspada.
- Taxa de remoção de material (MRR): Esta é a quantidade de material usinado em uma unidade de tempo. Indica a eficácia da ferramenta.
- Precisão geométrica: Este é o grau de conformidade da peça da máquina com as dimensões e tolerâncias fornecidas.
- Tempo de inatividade: A frequência e o tempo necessários para realizar trocas de ferramentas, que afetam a produção total.
Com esses parâmetros em vigor, cada ferramenta pode ser monitorada completamente quanto à eficácia e, o mais importante, o processo de fresamento pode ser melhorado.
Como avaliar o efeito da configuração de ferramentas de barril no tempo de ciclo?
Matthews e Barlow afirmam que o tempo de corte varia com a geometria da ferramenta de cano e aconselham o seguinte:
- Velocidade de corte: Maximizar a velocidade de corte pode reduzir o tempo de cirurgia, mas é essencial considerar a deterioração da ferramenta e a qualidade do acabamento da superfície.
- Taxa de alimentação: Variar a taxa de avanço com base na geometria da ferramenta pode melhorar os efeitos de corte desejados, especialmente ao usar ferramentas de corte ovais ou de barril.
- Ângulo de Engajamento: É muito importante considerar o ângulo de engate da ferramenta quando ela faz contato com o objeto, pois ele determina a eficiência da produção e da evacuação de cavacos.
- Estratégia do caminho da ferramenta: Estratégias avançadas de trajetória de ferramentas geométricas projetadas especificamente para melhoria da geometria do cilindro com relação às taxas de remoção de material oferecidas e tempos de ciclo reduzidos.
- Diâmetro da ferramenta: Um diâmetro maior da ferramenta de passagem permite que mais área de superfície seja coberta, o que pode aumentar ou comprometer a eficácia do processo de usinagem.
Avaliar esses fatores torna mais fácil entender como a geometria da ferramenta de cilindro se relaciona com o tempo de usinagem de forma organizada, aumentando assim a eficiência.
Quais são alguns exemplos de uso de fresas de topo?
Como as ferramentas de barril são usadas em atividades posteriores?
Ferramentas de barril são usadas em tarefas de acabamento principalmente para obter um bom acabamento de superfície. Devido ao seu formato especial, elas fornecem um contato de superfície maior com a ferramenta e, portanto, reduzem as marcas da ferramenta, mas deixam uma profundidade de corte constante. Elas funcionam bem em perfis de geometrias complexas e tolerâncias estreitas, especialmente quando é necessário um trabalho de detalhes finos. Devido aos acabamentos finos que podem produzir, elas também são úteis nas indústrias aeroespacial e automotiva, onde a qualidade da superfície é importante. Ferramentas de barril melhoram a qualidade da superfície durante o processo de acabamento e também reduzem todo o tempo do ciclo, aumentando ainda mais a produtividade.
Quais indústrias obtêm mais benefícios com fresas de barril?
Fresas de barril são altamente benéficas em indústrias que exigem altos acabamentos e precisão. As principais indústrias incluem:
- Aeroespacial: Para fabricar peças com tolerâncias rigorosas e os melhores acabamentos de superfície.
- Automotivo: Na fabricação de elementos com estruturas complexas cujas características de qualidade da superfície são preocupantes.
- Fabricação de dispositivos médicos: Para a fabricação de formas delicadas, porém complexas, necessárias em dispositivos médicos.
- Molde e matriz: As aplicações de ferramentas envolvem formas complexas e superfícies lisas
- Eletrônica: Para a fabricação de componentes sofisticados e pequenos com alta precisão.
Esses setores utilizam fresas de barril para aumentar os níveis de produção e manter a qualidade do trabalho.
Fontes de referência
Perguntas frequentes (FAQ)
P: O que são fresas de topo com cortador de cilindro e como elas se comparam às fresas de topo convencionais?
A: Fresas de topo de corte de barril são ferramentas de fresamento especializadas que têm um raio cilíndrico em um lado, em oposição ao formato de cilindro circular que geralmente é comum em quase todas as ferramentas - este formato é projetado para um certo tipo de peças de formato cilíndrico muito específico. Ao contrário das outras fresas de topo nem das fresas de ponta esférica, o tipo barril puxa, corta e segura o material melhor, especialmente ao cortar peças com superfícies de geometrias complexas. Suas distâncias de passo são maiores do que as demais e elas reduzem muito o tempo de operação quando comparadas às ferramentas de fresamento de ponta esférica.
P: Quais são os usos lucrativos das fresas de topo de corte de cilindro quando usadas para fins de fresamento?
R: Há várias vantagens em usar fresas de topo com cortador de cilindro, incluindo: 1) A distância máxima de avanço aumenta a produtividade, 2) Melhor acabamento da superfície, 3) Menor tempo de usinagem, especialmente para superfícies mais complicadas, 4) A ponta da fresa se move com melhor precisão em uma distância menor e 5) Também é possível usar altas taxas de avanço sem perder a precisão.
P: Avalie a eficiência das fresas de topo com corte barril em comparação com as fresas de topo com ponta esférica.
A: As fresas de topo de cortadores de barril tendem a ter melhor desempenho do que as fresas de topo de ponta esférica, e isso é verdade, especialmente para situações que envolvem o corte de superfícies curvas. Como uma subotimização termina em contato com a peça de trabalho, um passo maior pode ser feito. Isso pode reduzir o tempo operacional em 80 – 90 % em comparação ao uso de fresas de ponta esférica ou toroidais para tarefas mais ou menos idênticas.
P: Que tipos de fresas estão incluídas na seção de fresas cilíndricas do catálogo?
R: Uma grande variedade de cortadores de barril são oferecidos, especificamente: 1) Cortadores de barril candidatos, 2) Cortadores de barril cônicos que permitem mais folga em comparação ao tipo anterior) Cortadores de galhos Swanskin Cee exclusivamente para certas superfícies complicadas e . Há também uma demanda crescente por novas adaptações de design de cortadores de barril entre os fabricantes de ferramentas de corte.
Q: Foi tut sich in der CNC Programmierung – beim Einsatz von Endfräsen mit Fassfräskörpern.
A: Bohmann- und Endfräsen mit Fassfräsköpfen bringen besondere geometrische Herausforderungen para a programação CNC. Os programadores devem considerar o controle de altos valores de raio de forma tangencial e trabalhar com caminhos de corte relacionados ao formato do cilindro. As versões atuais do software de teste geralmente não suportam o uso de cortadores de cilindro como o sistema de geração de caminho de ferramenta ideal, o que permite o uso da geometria da ferramenta com o engate de corte adequado.
P: Quais materiais foram aplicados às fresas cilíndricas em relação à extremidade m…
R: As fresas de topo de cortador de barril são bastante gerais e podem trabalhar em vários materiais. No entanto, elas são mais agressivas em materiais de dosagem, como ligas de aço, titânio e ligas à base de níquel. No entanto, as ferramentas também podem ser empregadas em materiais não ferrosos, como alumínio e poliéster. O cortador de barril que melhor se adapta aos seus projetos dependerá das propriedades do material e dos requisitos de qualidade da superfície.
P: Como a configuração das arestas de corte ao longo da superfície final das fresas de topo tipo cortador de cilindro afeta suas características?
A: As bordas de escavação da superfície final das fresas de topo de cortador de barril determinam o desempenho. Essas bordas tornam possível que a ferramenta realize operações de fresamento lateral e de fresamento final. Pode haver variações no design dessas bordas de corte, de modo que as ferramentas de corte de maneiras têm designs exclusivos nos cortadores de barril para auxiliar na remoção de cavacos, exercer menor força de corte e acelerar o processo de torneamento.
P: Quais fatores devem ser considerados ao escolher uma fresa de corte barril para uma determinada tarefa?
R: Ao selecionar uma fresa de topo de cortador de barril, as seguintes considerações devem ser feitas: o tipo de material a ser usinado, a qualidade do acabamento desejado, a geometria da peça em questão, as capacidades da máquina-ferramenta, a gama de parâmetros de corte, como velocidades, avanços e profundidade de corte, e as dimensões do barril que se adequam a uma aplicação. Para concluir, fica claro que um determinado cortador de barril pode exigir uma variedade de ferramentas de corte de barril que só podem ser obtidas de empresas de ferramentas de corte.
