Na usinagem, para maximizar a qualidade e a repetibilidade da usinagem, a ferramenta certa deve ser selecionada e determinada corretamente,que é especialmente importante para alguns desafiador e difícil de usinagemO presente trabalho visa algumas condições de usinagem difíceis (como ferramenta de alta velocidade e caminho de ferramenta de alta velocidade)
Os sistemas de software CAD/CAM de hoje podem controlar com precisão o comprimento do arco da mordida em uma trilha trocoidal de alta velocidade (Nota:um caminho de ferramentas trocoidal é um caminho curvo formado por um ponto fixo em um círculo rolando ao longo de uma linha reta)Para aproveitar este avanço tecnológico, a máquina de cortar, mesmo quando corta em cantos ou outras geometrias complexas, o seu engajamento não aumenta.Os fabricantes de ferramentas projetaram e desenvolveram cortadores de fresagem avançados de pequeno diâmetroOs cortadores de pequeno diâmetro são menos caros do que os de diâmetro maior e, ao utilizarem caminhos de ferramentas de alta velocidade, tendem a remover mais material da peça por unidade de tempo.Isso ocorre porque o cortador de maior diâmetro tem uma superfície de contato maior com a peça de trabalhoPor conseguinte, os cortadores de fresagem de pequeno diâmetro podem obter taxas de remoção de metais mais elevadas.
No entanto, os construtores de ferramentas ainda precisam assegurar que estes cortadores de pequeno diâmetro não só sejam adequados para o corte trocoidal, mas também correspondam ao material da peça a cortar.A geometria de muitas ferramentas de alta eficiência é adaptada ao material específico a ser usinado e à técnica de corte empregadaPor exemplo, com um caminho de ferramenta otimizado, uma ranhura completa pode ser moída em aço H13 com uma dureza de HRC54 com um cortador de 6 flautas.4 mm pode ser cortado com uma fresadora com um diâmetro de 12Se um cortador de 12,7 mm de diâmetro fosse usado para mecanizar uma ranhura de 12,7 mm de largura, a ferramenta teria muito contato de superfície com a peça de trabalho e causaria uma falha rápida da ferramenta.Uma regra útil é usar um cortador com um diâmetro de cerca de 1/2 do tamanho da parte mais estreita da peça de trabalhoNeste exemplo, a parte mais estreita da peça de trabalho é uma fenda com uma largura de 25,4 mm, pelo que o diâmetro máximo do cortador utilizado não deve exceder 12,7 mm.Quando o raio da fresadora for menor do que o tamanho da parte mais estreita da peça de trabalhoNo caso do corte, o cortador tem espaço para se mover para a esquerda e para a direita, e pode obter o menor ângulo de engate.
A rigidez da máquina também ajuda a determinar o tamanho da ferramenta que pode ser usada.Cortadores de moagem de diâmetro maior geram forças de corte maiores que podem exceder a capacidade da máquina, o que resulta em chatter, deformação, acabamento de superfície pobre e vida útil reduzida da ferramenta.
Além disso, quando se utiliza uma fresadora com um diâmetro de 1/2 do tamanho da parte mais estreita da peça,o ângulo de engate pode ser mantido pequeno e não aumenta quando a ferramenta é giradaPor exemplo, se o programa de usinagem da peça de trabalho adota uma passagem de ferramenta de 10%, o ângulo de engate é de 37°.O seu ângulo de engate aumentaria para 127°.Com os novos caminhos de ferramentas de alta velocidade, o som do cortador em torno dos cantos não é diferente do que quando se corta em linha reta.Não é sujeito a grandes choques térmicos e mecânicosSe o cortador risca cada vez que vira ou corta em um canto, pode ser um sinal de que o diâmetro do cortador pode precisar ser reduzido para reduzir o ângulo de engate.Se o som do corte permanecer o mesmo, significa que a pressão de corte na fresadora é uniforme e não flutua para cima e para baixo com a mudança da geometria da peça, porque o ângulo de engate permanece constante.
Moagem de peças pequenas
Os cortadores de anéis são a melhor escolha para moer pontos apertados, como furos helicoidais e moagem de costelas, ou quando o diâmetro do cortador está próximo do raio da peça de trabalho.A forma anulada robusta deste cortador cria um efeito de afinação de chipsAlém disso, o cortador tem um raio menor do que os moinhos de esferas convencionais,que permite passagens maiores, mantendo a planície da superfície de usinagem sem problemas típicos de usinagem do moinho de bolasMarcas de faca.
Os cortadores de anéis são ideais para moagem de buracos helicoidais e moagem de costelas, onde é inevitável um maior contato entre a ferramenta e a superfície de usinagem,enquanto um cortador de anel de duas pontas pode minimizar o contato da superfície com a peça de trabalhoPara os dois tipos de usinagem, o cortador de anéis é geralmente fechado durante o corte, de modo que a passagem radial máxima deve ser de 25% do diâmetro do cortador,e a profundidade máxima Z de corte por passagem deve ser o cortador 2% do diâmetroNa fresagem helicoidal, quando o cortador de fresagem corta a peça de trabalho com um caminho helicoidal,o ângulo de corte helicoidal é de 2° a 3° até atingir uma profundidade de corte na direção Z de 2% do diâmetro do cortador.
Se o cortador de anéis estiver aberto durante o corte (por exemplo, ao fresar um canto da peça ou ao limpar uma característica da peça), a sua distância de passagem radial depende da dureza do material da peça.Quando se moem materiais de peças de trabalho com uma dureza de HRC30-50, o passo máximo da ferramenta radial deve ser de 5% do diâmetro da fresadora; quando a dureza do material for superior a HRC50,o passo radial máximo da ferramenta e o Z máximo de cada ferramenta A profundidade de corte é de 2% do diâmetro do cortador. Moagem de paredes retas
Os cortadores de nariz de touro funcionam melhor quando moem áreas abertas com costelas planas ou paredes retas.Os cortadores de nariz de touro com 4-6 flautas são particularmente bons para perfilar formas externas com paredes retas ou áreas muito abertasQuanto mais flautas tiver a fresadora, maior será a taxa de alimentação que pode ser utilizada.Os programadores de usinagem ainda precisam minimizar o contato da superfície da ferramenta com o trabalho e usar uma pequena largura de corte radialQuando se trabalha numa máquina-ferramenta menos rígida, é vantajoso utilizar um cortador de diâmetro menor, porque o cortador de diâmetro menor reduz o contacto da superfície com a peça de trabalho.
A utilização da cortadora de bico de touro de múltiplas lâminas (incluindo a passagem e a profundidade de corte) é a mesma da cortadora de anel.Eles podem usar caminhos de ferramentas trocoidais (ou novos caminhos de ferramentas que controlam o ângulo de engajamento da ferramenta) para grooving materiais endurecidosComo mencionado anteriormente, o mais importante é garantir que o diâmetro do cortador seja de cerca de 50% da largura da ranhura, que o cortador tenha espaço suficiente para se mover,e que o ângulo de engate não aumenta e gera calor de corte excessivo.
Moagem de material de grafite
Ao cortar materiais de grafite, sua alta abrasividade faz com que as ferramentas de carburo padrão se desgastem rapidamente, e as ferramentas desgastadas não serão capazes de cortar com precisão as geometrias complexas necessárias.Para moagem de grafite, o caminho de ferramenta e o método de fresagem não são os fatores mais críticos, e o tipo de cortador de fresagem utilizado geralmente depende da forma do eletrodo de grafite.,O diamante cultivado em substratos de ferramentas de carburo cria revestimentos extremamente resistentes ao desgaste que prolongam significativamente a vida útil da ferramenta.Ferramentas revestidas com diamante duram 10-30 vezes mais do que ferramentas de carburo não revestidas.
Por exemplo, no processo de mecanização de um eletrodo de grafite complexo de 152,4 mm quadrado com um moinho de esferas de carburo não revestido de 12,7 mm de diâmetro,a forma da borda afiada e as características detalhadas da borda de corte da fresadora são geralmente reduzidas após cerca de 4 horas de fresagemUm cortador revestido de diamante pode durar mais de 98 horas sem se descascar na ponta de corte.
Quando se usam determinadas formas de peças de trabalho de grafite (como placas finas com nervuras), geometrias afiadas e peças pequenas, a nitidez da borda de corte da fresadora é particularmente elevada.Para este tipo de usinagem, um revestimento de diamante de 2-3 μm de espessura pode prolongar a vida útil da ferramenta e manter a ponta afiada.é ideal para usinagem de baixo custo onde a vida útil da ferramenta não é críticaA espessura típica de revestimento de diamante de 18 μm é utilizada principalmente para usinagem de ponta com requisitos elevados de vida útil da ferramenta.
O uso de revestimentos de diamantes mais finos permite aos fabricantes de moldes que estão produzindo lotes menores e desejam reduzir os custos das ferramentas sem sacrificar a vida útil das ferramentas para reduzir os custos.Eles ainda podem tirar proveito dos benefícios de desempenho de verdadeiras ferramentas de carburo revestido com diamanteOs diamantes de hoje têm uma espessura que varia aproximadamente de 2 a 25 μm.
A melhor ferramenta para um determinado trabalho deve depender não só do material a cortar, mas também do tipo de método de corte e fresagem utilizado.Taxas de alimentação e habilidades de programação de usinagem, as peças podem ser produzidas de forma mais rápida e melhor, com custos de usinagem mais baixos.
