O corte interrompido é um processo de usinagem comum em vários setores, como automotivo, aeroespacial e manufatura em geral. Envolve cortar uma peça de trabalho que apresenta descontinuidades, como furos, ranhuras ou superfícies irregulares. Usar uma fresa de topo de pescoço longo para corte interrompido pode oferecer certas vantagens, como alcançar cavidades profundas ou usinar em áreas de difícil acesso. No entanto, ele também traz um conjunto de desafios únicos. Como fornecedor de fresas de topo de pescoço longo, testemunhei esses desafios em primeira mão e gostaria de compartilhar alguns insights.
1. Vibração e Deflexão
Um dos desafios mais significativos ao usar uma fresa de topo de pescoço longo para corte interrompido é a vibração e a deflexão. O design de pescoço longo da fresa de topo aumenta sua relação comprimento/diâmetro. Uma relação comprimento/diâmetro mais alta torna a fresa de topo mais flexível e propensa a dobrar sob forças de corte.
Durante o corte interrompido, as forças de corte mudam rapidamente à medida que a ferramenta entra e sai do material. Essas mudanças repentinas na força podem fazer com que a fresa de topo de pescoço longo vibre. A vibração não afeta apenas o acabamento superficial da peça, mas também reduz a vida útil da ferramenta. Vibração excessiva pode levar ao desgaste prematuro das arestas de corte, lascamento e até mesmo quebra da fresa de topo.
Por exemplo, em uma operação de usinagem onde uma fresa de topo de pescoço longo é usada para cortar uma peça com múltiplos furos, cada vez que a ferramenta entra e sai de um furo, a força de corte muda abruptamente. Isso pode criar uma ressonância no pescoço longo, fazendo-o vibrar violentamente. Para mitigar esse problema, sistemas de fixação de ferramentas adequados são cruciais. O uso de pinças ou mandris hidráulicos de alta qualidade pode ajudar a reduzir a vibração, proporcionando uma aderência mais segura à fresa de topo. Além disso, a otimização dos parâmetros de corte, como a redução da taxa de avanço e da velocidade de corte, também pode ajudar a minimizar as forças de corte e, assim, reduzir a vibração.
2. Vida útil da ferramenta
A vida útil da ferramenta é outro grande desafio ao usar fresas de topo de pescoço longo para cortes interrompidos. A combinação da maior flexibilidade do pescoço longo e das rápidas mudanças nas forças de corte durante o corte interrompido pode levar ao desgaste acelerado da fresa de topo.
As arestas de corte da fresa de topo estão sujeitas a altas tensões durante o corte interrompido. Cada vez que a ferramenta entra em contato com o material, ela sofre uma carga de choque. Com o tempo, essas cargas de choque podem fazer com que as arestas de corte se desgastem, fiquem cegas ou lasquem. O pescoço longo também torna mais difícil para o líquido refrigerante atingir efetivamente a zona de corte. A refrigeração é essencial para remover calor e cavacos da área de corte, e o fornecimento insuficiente de refrigeração pode levar ao superaquecimento da fresa de topo, reduzindo ainda mais sua vida útil.
UMFresa de topo de pescoço longo com ponta esférica de 2 flautasé frequentemente usado em aplicações de corte interrompido. No entanto, devido aos desafios mencionados acima, a vida útil da sua ferramenta pode ser menor em comparação com uma fresa de topo padrão em operações de corte contínuo. Para melhorar a vida útil da ferramenta, o uso de fresas de topo com revestimentos de alto desempenho pode ser benéfico. Revestimentos como TiAlN (nitreto de titânio e alumínio) ou TiCN (carbonitreto de titânio) podem aumentar a dureza e a resistência ao desgaste das arestas de corte. Além disso, garantir o fornecimento adequado de refrigeração através do uso de sistemas de refrigeração através da ferramenta ou bicos de refrigeração externos pode ajudar a prolongar a vida útil da ferramenta, mantendo as arestas de corte frias e removendo cavacos com eficiência.
3. Evacuação de chips
O escoamento de cavacos é um aspecto crítico de qualquer processo de usinagem e se torna ainda mais desafiador quando se utilizam fresas de topo de pescoço longo para corte interrompido. O pescoço longo pode atuar como um obstáculo ao fluxo suave dos cavacos para fora da área de corte.
Durante o corte interrompido, os cavacos são formados em segmentos curtos e irregulares. Esses cavacos precisam ser removidos da zona de corte rapidamente para evitar que sejam recortados e causem danos à peça e à fresa de topo. O pescoço longo pode restringir o movimento dos cavacos, fazendo com que se acumulem na área de corte. Isso pode levar ao entupimento dos cavacos, o que pode aumentar as forças de corte, gerar mais calor e, por fim, resultar em acabamento superficial ruim e redução da vida útil da ferramenta.
Para resolver o problema de evacuação de cavacos, fresas de topo com designs de canais otimizados podem ser usadas. Por exemplo, fresas de topo com canais de hélice variável podem ajudar a quebrar os cavacos e melhorar seu escoamento. Além disso, usar uma taxa de avanço mais alta às vezes pode ajudar a empurrar os cavacos para fora da área de corte com mais eficiência. No entanto, isto precisa ser equilibrado com o risco de aumentar as forças de corte e a vibração.
4. Exatidão e Precisão
Manter a exatidão e a precisão é um desafio ao usar fresas de topo de pescoço longo para cortes interrompidos. A vibração e deflexão mencionadas anteriormente podem causar desvios nas dimensões de usinagem.
A flexibilidade da fresa de topo de pescoço longo pode levar à perda de precisão posicional. Quando a ferramenta desvia sob forças de corte, ela pode não cortar a peça exatamente onde deveria. Isto pode resultar em erros dimensionais, especialmente em aplicações onde são necessárias tolerâncias rigorosas. No corte interrompido, as mudanças repentinas nas forças de corte também podem fazer com que a ferramenta se mova ligeiramente, afetando ainda mais a precisão da usinagem.
Para garantir exatidão e precisão, é importante usar uma máquina-ferramenta rígida. Uma máquina com alta rigidez pode suportar melhor as forças de corte e reduzir a deflexão da fresa de topo de pescoço longo. Além disso, o uso de sistemas de medição em processo pode ajudar a monitorar as dimensões de usinagem em tempo real e fazer ajustes conforme necessário.
5. Compatibilidade de materiais
Nem todos os materiais são igualmente adequados para corte interrompido com fresas de topo de pescoço longo. Alguns materiais, como aços endurecidos ou ligas de alta resistência, podem ser particularmente difíceis de usinar.
Esses materiais possuem alta dureza e resistência, o que significa que as forças de corte durante o corte interrompido são ainda maiores. A fresa de topo de pescoço longo pode ter dificuldade para cortar esses materiais sem sofrer desgaste excessivo ou quebra. Além disso, alguns materiais podem ter tendência a endurecer durante a usinagem. Isto pode aumentar ainda mais as forças de corte e tornar mais difícil para a fresa de topo de pescoço longo manter seu desempenho de corte.
Ao usinar materiais difíceis de cortar, é importante selecionar a classe certa de metal duro para a fresa de topo. Classes de metal duro com alta tenacidade e resistência ao desgaste são mais adequadas para corte interrompido de materiais duros. Além disso, o uso de fluidos de corte especializados pode ajudar a reduzir as forças de corte e melhorar a usinabilidade desses materiais.
Conclusão
O uso de fresas de topo de pescoço longo para corte interrompido oferece oportunidades únicas para usinagem em áreas de difícil acesso, mas também apresenta vários desafios. Vibração e deflexão, vida útil da ferramenta, evacuação de cavacos, exatidão e precisão e compatibilidade de materiais são fatores que precisam ser cuidadosamente considerados.
Como fornecedor de fresas de topo de pescoço longo, entendo a importância de fornecer soluções para esses desafios. Ao oferecer fresas de topo de alta qualidade com designs e revestimentos otimizados e sistemas de fixação de ferramentas adequados, podemos ajudar nossos clientes a superar essas dificuldades e obter melhores resultados de usinagem.
Se você estiver enfrentando desafios em suas aplicações de corte interrompido com fresas de topo de pescoço longo ou estiver interessado em explorar as melhores soluções para suas necessidades específicas, recomendo que entre em contato conosco para uma discussão detalhada. Nossa equipe de especialistas está pronta para ajudá-lo a selecionar a fresa de topo de pescoço longo certa e otimizar seus processos de usinagem.
Referências
- Boothroyd, G. e Knight, WA (2006). Fundamentos de Usinagem e Máquinas-Ferramenta. Imprensa CRC.
- Kalpakjian, S. e Schmid, SR (2013). Engenharia e Tecnologia de Manufatura. Pearson.
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Corte de metais. Butterworth-Heinemann.
