Como reduzir a força de corte de uma fresa de topo esférica?

No campo da usinagem, as fresas de topo esféricas são amplamente utilizadas por sua capacidade de criar formas complexas e superfícies lisas. No entanto, um dos desafios enfrentados no uso de fresas de topo esféricas é a alta força de corte, que pode levar ao desgaste da ferramenta, baixa qualidade superficial e até mesmo danos à máquina-ferramenta. Como fornecedor de fresas de topo esférico, entendo a importância de reduzir a força de corte para melhorar a eficiência da usinagem e a vida útil da ferramenta. Nesta postagem do blog, compartilharei alguns métodos eficazes para reduzir a força de corte de uma fresa de topo esférica.

Compreendendo os fatores que afetam a força de corte

Antes de discutirmos os métodos para reduzir a força de corte, é essencial compreender os fatores que a influenciam. A força de corte de uma fresa de topo esférica é afetada por vários fatores, incluindo parâmetros de corte, geometria da ferramenta, material da peça e ambiente de corte.

• Parâmetros de corte: Os parâmetros de corte, como velocidade de corte, avanço e profundidade de corte, têm um impacto significativo na força de corte. Velocidades de corte mais altas geralmente resultam em forças de corte mais baixas, mas também aumentam o risco de desgaste da ferramenta e geração de calor. Uma taxa de avanço mais alta pode aumentar a taxa de remoção de material, mas também leva a forças de corte mais altas. A profundidade de corte também afeta a força de corte, com profundidades de corte maiores resultando em forças mais altas.
• Geometria da ferramenta: A geometria da fresa de topo esférica, incluindo o número de canais, ângulo de hélice e ângulo de inclinação, pode afetar a força de corte. Um número maior de canais pode aumentar a eficiência de corte, mas também aumentar a força de corte. O ângulo de hélice afeta o escoamento de cavacos e a força de corte, com um ângulo de hélice maior geralmente resultando em forças de corte mais baixas. O ângulo de inclinação também afeta a força de corte, com um ângulo de inclinação positivo reduzindo a força de corte.
• Material da peça: As propriedades do material da peça, como dureza, resistência e ductilidade, podem afetar a força de corte. Materiais mais duros e resistentes geralmente requerem forças de corte mais altas, enquanto materiais mais dúcteis podem ser usinados com forças mais baixas.
• Ambiente de corte: O ambiente de corte, incluindo o uso de refrigerante e lubrificante, pode afetar a força de corte. O refrigerante e o lubrificante podem reduzir o atrito entre a ferramenta e a peça de trabalho, reduzindo assim a força de corte e melhorando a vida útil da ferramenta.

Métodos para reduzir a força de corte

Otimize os parâmetros de corte

• Ajustar a velocidade de corte: Como mencionado anteriormente, aumentar a velocidade de corte geralmente pode reduzir a força de corte. No entanto, é importante encontrar a velocidade de corte ideal para o material e ferramenta específicos da peça. Uma velocidade de corte muito alta pode levar ao desgaste excessivo da ferramenta e à geração de calor, enquanto uma velocidade de corte muito baixa pode resultar em altas forças de corte e baixa qualidade da superfície. Você pode consultar as recomendações do fabricante da ferramenta ou realizar testes de corte para determinar a velocidade de corte ideal.
• Reduzir a taxa de alimentação: Reduzir a taxa de avanço pode efetivamente reduzir a força de corte. No entanto, isso também reduz a taxa de remoção de material. Portanto, é necessário encontrar um equilíbrio entre o avanço e a força de corte para atingir a eficiência de usinagem desejada. Você pode reduzir gradualmente a taxa de avanço durante o processo de corte e observar a força de corte e a qualidade da superfície para encontrar a taxa de avanço ideal.
• Controlar a profundidade de corte: Limitar a profundidade de corte também pode reduzir a força de corte. Em vez de realizar uma grande profundidade de corte em uma passagem, é aconselhável realizar múltiplas passagens com profundidades de corte menores. Isto pode ajudar a reduzir a força de corte e melhorar a qualidade da superfície.

Selecione a geometria correta da ferramenta

• Escolha o número apropriado de flautas: O número de canais em uma fresa de topo esférico afeta a força de corte e o escoamento de cavacos. Para materiais que exigem altas taxas de remoção de material, uma fresa de topo esférica com um número maior de canais, como umaFresa de ponta esférica de 4 flautas, pode ser usado. No entanto, para materiais que são difíceis de usinar ou que exigem forças de corte mais baixas, uma fresa de topo esférica com um número menor de canais, como umaFresa de ponta esférica de 2 flautasouFresa de ponta esférica de 2 flautas, pode ser mais adequado.
• Otimize o ângulo da hélice: Um ângulo de hélice maior pode melhorar o escoamento de cavacos e reduzir a força de corte. Ao selecionar uma fresa de topo esférica, considere escolher uma com um ângulo de hélice maior, especialmente para materiais que produzem cavacos longos.
• Ajustar o ângulo de inclinação: Um ângulo de inclinação positivo pode reduzir a força de corte, reduzindo a tensão de cisalhamento no material da peça. No entanto, um ângulo de inclinação positivo muito grande pode enfraquecer a ponta da ferramenta e levar à quebra da ferramenta. Portanto, é necessário selecionar um ângulo de inclinação apropriado com base no material da peça e nas condições de corte.

Melhore o material da peça e o ambiente de corte

• Pré-usinar a peça de trabalho: Se o material da peça for muito duro ou tiver alta resistência, operações de pré-usinagem, como recozimento, podem ser realizadas para reduzir sua dureza e resistência, reduzindo assim a força de corte durante o processo de usinagem final.
• Use refrigerante e lubrificante: O refrigerante e o lubrificante podem reduzir significativamente a força de corte, reduzindo o atrito entre a ferramenta e a peça de trabalho e dissipando o calor gerado durante o corte. Existem vários tipos de refrigerantes e lubrificantes disponíveis, e o apropriado deve ser selecionado com base no material da peça e nas condições de corte.

Estudos de caso

Vamos dar uma olhada em alguns exemplos do mundo real de como esses métodos podem ser aplicados para reduzir a força de corte de fresas de topo esféricas.

• Caso 1: Usinagem de Liga de Alumínio
  Um cliente estava usinando uma peça de liga de alumínio usando uma fresa de topo esférico. Os parâmetros de corte iniciais foram velocidade de corte de 200 m/min, avanço de 0,1 mm/dente e profundidade de corte de 2 mm. A força de corte foi relativamente alta e o desgaste da ferramenta foi significativo. Aumentando a velocidade de corte para 300 m/min, reduzindo a taxa de avanço para 0,08 mm/dente e usando uma fresa de topo esférica de 2 canais com ângulo de hélice maior e ângulo de saída positivo, a força de corte foi reduzida em 30%. A qualidade da superfície também foi melhorada e a vida útil da ferramenta foi prolongada.

• Caso 2: Usinagem de Aço Inoxidável
  Em outro caso, um cliente estava usinando uma peça de aço inoxidável. As condições de corte originais levaram a altas forças de corte e baixo escoamento de cavacos. Ao usar uma fresa de topo esférica de 4 canais com revestimento especial, otimizando os parâmetros de corte e aplicando um refrigerante de alta pressão, a força de corte foi reduzida em 25%. O escoamento de cavacos foi melhorado e o acabamento superficial da peça foi melhorado.

Conclusão

Reduzir a força de corte de uma fresa de topo esférica é crucial para melhorar a eficiência da usinagem, a vida útil da ferramenta e a qualidade da superfície. Ao otimizar os parâmetros de corte, selecionar a geometria correta da ferramenta e melhorar o material da peça e o ambiente de corte, podem ser alcançadas reduções significativas na força de corte. Como fornecedor de fresas de topo esférico, temos o compromisso de fornecer ferramentas de alta qualidade e suporte técnico para ajudar nossos clientes a resolver seus problemas de usinagem.

Se você estiver interessado em nossas fresas de topo esférico ou precisar de mais informações sobre como reduzir a força de corte, não hesite em nos contatar para compras e discussões adicionais. Estamos ansiosos para trabalhar com você para obter melhores resultados de usinagem.

Referências

• Trent, EM e Wright, PK (2000). Corte de metais. Butterworth-Heinemann.
• Stephenson, DA e Agapiou, JS (2006). Teoria e prática de corte de metal. Imprensa CRC.