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Fresagem CNC melhora significativamente a eficiência de corte e a vida útil da ferramenta

O progresso significativo feito na melhoria da eficiência do corte de metal é o resultado dos esfor?os conjuntos dos fabricantes de ferramentas, fabricantes de máquinas-ferramenta e desenvolvedores de software. A fresagem por inser??o (fresagem do eixo Z) é um bom exemplo de usinagem. Durante a fresagem por inser??o, a ferramenta rotativa corta diretamente na pe?a de trabalho ao longo da dire??o do eixo Z e retrai a ferramenta para cima ao longo do eixo Z. Em seguida, move-se horizontalmente ao longo da dire??o do eixo X ou do eixo Y por uma certa dist?ncia, e realiza corte vertical que se sobrep?e com a pe?a de corte anterior para cortar mais material da pe?a de trabalho. A fresagem por inser??o tem muitos benefícios. Especialmente na usinagem de saliências longas (como fresagem de cavidades profundas do molde), o método de fresagem plana tradicional (ou seja, fresagem de um lado da pe?a para o outro) tem que reduzir a velocidade de corte para minimizar a for?a lateral que pode causar chatter. Durante a fresagem por inser??o, a for?a de corte é transmitida diretamente ao eixo da máquina e à mesa de trabalho, conseguindo assim uma taxa de remo??o de metal muito maior do que os métodos de fresagem tradicionais. De acordo com a AMT Software Company, o pacote de software Prospector CAM desenvolvido pela empresa inclui a fun??o de fresagem por inser??o. Comparado com a fresagem plana tradicional usando fresas em forma de bot?o, a taxa de remo??o de metal do processamento de fresagem por inser??o pode ser melhorada em pelo menos 50%. Devido à sua capacidade de minimizar a carga lateral nos componentes da máquina-ferramenta, o fresamento de fendas pode ser usado para máquinas-ferramentas antiquadas ou leves com rigidez insuficiente para melhorar a produtividade. John Ross, gerente de marketing da Doushan Machine Tool Company, concorda com a afirma??o de que a fresagem de fendas pode reduzir a for?a de corte atuando em máquinas-ferramentas de baixo desempenho, mas ele acrescenta que em novas máquinas-ferramentas com projeto estrutural que é propício ao processamento de fresagem de fendas, as vantagens desse processo podem ser maximizadas. Ele apontou que, devido à transmiss?o direta da for?a de corte de fresagem para o fuso e mesa de trabalho da máquina-ferramenta, vários problemas causados pelo aperto fraco da pe?a de trabalho podem ser minimizados na maior extens?o. Bill Fiorenza, Gerente de Produto da Linha de Produ??o de Moldes da Ingersoll Tool Company, afirmou que a fresagem de pastilhas ajuda a reduzir o calor de corte que entra na ferramenta e na pe?a de trabalho. Ele disse: "Durante a fresagem por inser??o, n?o há muito calor entrando na pe?a de trabalho porque a ferramenta de corte gira a uma velocidade rápida para cortar dentro e fora da pe?a de trabalho. Apenas uma pequena parte da pe?a de trabalho com um passo em movimento faz contato com a ferramenta." Esta característica é particularmente vantajosa ao cortar materiais difíceis de usinar, como a?o inoxidável, ligas de alta temperatura e ligas de tit?nio. Fiorenza explicou durante a demonstra??o de inser??o e fresagem: "Normalmente, a temperatura dos cavacos de metal é muito alta, e você pode até assar um sanduíche na pilha de cavacos. No entanto, quando o processo de inser??o e fresagem é concluído, você pode colocar imediatamente a m?o na pe?a de trabalho e sentir-se mais frio ao toque." Reduzir o calor de corte pode n?o apenas prolongar a vida útil da ferramenta, mas também minimizar a deforma??o da pe?a de trabalho.

【 Vale a pena tentar 】 A fresagem por inser??o pode acelerar muito o ritmo de produ??o de componentes complexos e de alta qualidade. Gary Meyers, gerente de produto de fresagem da Seco Tool Company, afirmou que "as áreas mais comumente usadas da tecnologia de fresagem de pastilhas s?o fabrica??o de moldes e indústria de avia??o, pois os tipos de pe?as nessas indústrias s?o muito adequados para fresagem de pastilhas." Os fabricantes de moldes precisam fresar várias formas complexas na pe?a de trabalho geral para formar cavidades de molde, e muitas pe?as de avia??o também s?o processadas a partir de espa?os em branco inteiros. Ele disse: "A quantidade de corte dessas pe?as é surpreendente e, em alguns casos, é necessário cortar 50% -60% ou até mais do material da pe?a do branco." Kenyon Whetsell, gerente de produto da DP Technology, desenvolvedor do software ESPRIT CAM, apontou que, além dos fabricantes de pe?as complexas, oficinas de usinagem de uso geral também podem se beneficiar da aplica??o da tecnologia de fresamento de pastilhas. Metal processando WeChat, o conteúdo é bom e vale a pena seguir. Ele disse: "Algumas oficinas ainda est?o usando a tecnologia de usinagem de 2,5 eixos, que tem tipos de máquinas-ferramenta desatualizados, baixa rigidez e for?a de aperto insuficiente dos acessórios. No entanto, eles ainda esperam melhorar a produtividade. Essas oficinas podem usar a tecnologia de fresagem de 2,5 eixos para alcan?ar esse objetivo." Juan Seculi, Gerente Global de Produto das fresas Indexable da Kenner, acredita que "a tecnologia de fresagem é amplamente aplicável a formas complexas e cavidades de pe?as de grande e médio porte. Neste tipo de usinagem, a rela??o comprimento/di?metro da fresa é crucial, e as estratégias de fresagem tradicionais podem gerar chatter e vibra??o, encurtando a vida útil da ferramenta. A Kenner recentemente reconstruiu sua plataforma de vendas de fresas de eixo Z para atender à crescente demanda dos usuários." "O tempo provou que o volume de vendas de fresas de eixo Z está aumentando constantemente, com uma taxa de crescimento anual de 40%."

As características de design das fresas: Os fabricantes de ferramentas desenvolveram várias fresas que podem aproveitar plenamente as vantagens da tecnologia de fresagem. Meyers da Shangao Tools disse que a for?a de corte de tais ferramentas é basicamente transmitida diretamente de volta ao eixo Z. A forma geométrica da fresa de inser??o é muito semelhante à da fresa de 90 ombros quadrados. A diferen?a reside no desvio do ?ngulo de avan?o da l?mina de fresagem do plano vertical em alguns graus, que pode ser 87 em vez de 90. Se uma fresa de 90 ° for usada para inserir e fresar a parede lateral para baixo, toda a borda de corte da l?mina esfregará contra a parede lateral. Se o ?ngulo de avan?o da ferramenta for de 87, há uma lacuna entre a borda de corte e a parede lateral da pe?a de trabalho. A fresa deve usar a borda de corte na parte inferior da l?mina para evitar o corte do lado da l?mina, já que a transi??o da parte inferior para o lado é o ponto mais fraco da l?mina, e a usinagem do lado da l?mina pode causar for?as de corte radiais que podem causar vibra??o. Meyers acrescentou que, embora o corte com o lado da l?mina n?o seja comum, em alguns processos de usinagem chamados de "fresagem de perfil para cima (ou para baixo"), a fresa pode inserir e fresar formas complexas nos cursos para cima e para baixo. Um exemplo simples é usar o método de corte de raiz inferior para fresar paredes laterais retas. "Você pode primeiro inserir fresamento para baixo, depois mover-se para dentro e fresar a raiz da pe?a de trabalho." Meyers acredita que a limita??o da tecnologia de fresamento de pastilhas é a diferen?a entre o di?metro real de corte da ferramenta e o di?metro do corpo da ferramenta. Para fornecer o máximo suporte à borda de corte, o corpo da fresa de face padr?o precisa ser ampliado para estar o mais próximo possível de todo o di?metro de corte da ferramenta. Para a fresa de fenda usada para fresagem de perfil, o di?metro de corte da l?mina excede o di?metro do corpo da ferramenta. Metal processando WeChat, o conteúdo é bom e vale a pena seguir. Ele disse: "Mas há um certo limite para a quantidade excedida, porque a extens?o da l?mina de fresagem n?o pode ser muito grande." Meyers disse que, embora a fresagem seja um processo típico de fresagem áspera, sua tecnologia e ferramentas também s?o adequadas para usinagem de semiprecis?o e precis?o. Ele sugeriu que, a fim de obter uma melhor suavidade da superfície de usinagem, a etapa de corte radial deve ser reduzida, o que é o mesmo que o método de usinagem de etapa reduzida usado em fresagem de precis?o 3D com moinhos de extremidade esférica. Meyers explicou que fundamentalmente, a dist?ncia da etapa de corte é determinada com base na largura da l?mina e na quantidade de material cortado na pe?a de trabalho pela borda de corte. O tamanho de passo recomendado para amostras de produtos de ferramenta resultará em uma certa altura residual, que determina a rugosidade superficial de uma fresa de pastilhas específica.

Seculi da Kenneth Metal afirmou que o design da fresa está constantemente sendo melhorado e aperfei?oado. Por exemplo, as novas características da fresa de eixo Z Kenner incluem: a estrutura serrilhada projetada no corpo da fresa pode melhorar a forma??o de cavacos e o desempenho de remo??o de cavacos, e o design da saída de líquido de refrigera??o pode melhorar o controle do calor de corte e desempenho de remo??o de cavacos. Ele disse: "Esses projetos estruturais integrados com o corpo da ferramenta, combinados com o uso de uma grande face de ancinho angular, podem reduzir a for?a de corte, reduzir a demanda por energia da máquina-ferramenta, prolongando assim a vida útil da ferramenta e melhorando a confiabilidade da usinagem."

Fiorenza destacou que, embora a aplica??o da tecnologia de fresagem CAM tenha um histórico de pelo menos 15 anos, nos últimos anos, as oficinas de usinagem têm se tornado cada vez mais conscientes de que a fresagem pode alcan?ar maiores taxas de remo??o de material, e devido à programa??o e verifica??o mais fáceis de caminhos das ferramentas, a aplica??o da fresagem tornou-se mais fácil do que no passado. Cada vez mais sistemas CAM possuem algoritmos projetados especificamente para usinagem de inser??o e fresagem. Além disso, usando software de simula??o de corte, a oficina de usinagem pode verificar sua confiabilidade antes de executar o programa de ciclo de fresagem. Fiorenza disse: "Você precisa verificar o movimento da ferramenta ao longo do caminho de corte, porque fresas especializadas geralmente n?o s?o ferramentas de corte central." Ao usar ferramentas de corte n?o centrais, se a etapa de corte selecionada n?o for apropriada ou a permiss?o de usinagem da pe?a de trabalho n?o estiver clara, é possível causar o corte. De acordo com Meyers, algumas oficinas usam o programa de ciclo de perfura??o G81 na usinagem CNC para realizar opera??es de fresagem. Mas neste tipo de usinagem, quando a fresa retorna da inser??o descendente, sua l?mina pode raspar contra a parede lateral da pe?a de trabalho. Para resolver este problema, um programa de ciclo de fresagem CAM especialmente projetado move a ferramenta 0,025-0,050mm ao longo da dire??o do eixo X ou do eixo Y antes de atingir a parte inferior da inser??o e se prepara para retrair de volta ao seu vértice de viagem. Mover a ferramenta para trás pode evitar arranh?es entre a l?mina e a superfície usinada durante a retra??o da ferramenta. Meyers disse: "Também é possível programar manualmente o ciclo de inser??o e fresagem. Em alguns casos, se for uma simples inser??o e fresagem com a mesma profundidade de inser??o, você só pode escrever uma sub-rotina para determinar o movimento da ferramenta no eixo X ou Y. No entanto, a programa??o manual é muito trabalho e só deve ser usada quando é necessário e n?o necessário escrever o código de usinagem." Whitsell da DP Technology disse: "Tentamos otimizar o ciclo de usinagem de inser??o e fresagem, para que os usuários possam aproveitar plenamente o potencial máximo da fresa de inser??o e fresagem em cada corte, com o menor número possível de passagens de ferramenta, e cortar o maior número possível de materiais da pe?a de trabalho. Ao determinar par?metros de programa??o, é necessário ajustar dinamicamente a alimenta??o axial da ferramenta na pe?a. O objetivo do cálculo é maximizar a capacidade de corte em cada opera??o. Isso requer conhecer as dimens?es da pe?a em branco e as pe?as acabadas após o processamento Contanto que o tamanho final da pe?a seja conhecido, a profundidade de fresagem da fresa pode ser determinada, e saber o tamanho do branco da pe?a de trabalho pode determinar onde come?ar a fresar. Metal processando WeChat, o conteúdo é bom e vale a pena seguir. Whetsell disse: "Esta é basicamente a informa??o de programa??o para pe?as de trabalho que foram processadas anteriormente por fresamento de pastilhas no estágio atual. No software ESPRIT CAM da DP, nós nos referimos a isso como 'programa??o automática de pe?as de trabalho'. Whetsell disse: "Programar a ferramenta de corte para trás na dire??o do eixo X ou Y torna-se um pouco complicado porque você n?o pode deixar a ferramenta simplesmente recuar para o material subsequente da pe?a de trabalho, e você n?o quer recuar a ferramenta para o material residual gerado pelo corte anterior." O software CAM pode programar fresamento de pastilhas de várias maneiras diferentes. Whetsell disse: "Por exemplo, você pode definir a altura residual (como 0,25 mm) sem definir a etapa de corte ou a largura de corte radial, e o software CAM pode calcular o número de opera??es de fresagem para alcan?ar essa altura residual." A DP Technology está desenvolvendo um ciclo de fresagem dedicado para o software ESPRIT, e alguns usuários já desenvolveram programas de fresagem através da interface de programa??o avan?ada do pacote de software. De acordo com Seculi da Kenner Company, os par?metros de corte e terminologia profissional usados na fresagem de fendas s?o diferentes de outros métodos de fresagem. Por exemplo, para evitar vibra??es, uma velocidade de corte mais baixa deve ser usada quando a fresa balan?a por um longo tempo. Ao descrever o processo de fresagem por inser??o, o significado de Ap usado para representar a profundidade de corte axial no fresamento planar também mudou, pois está posicionado radialmente na fresa de inser??o e n?o na dire??o do eixo vertical. Na fresagem do eixo Z, n?o há dimens?o axial de profundidade de corte, apenas profundidade de corte radial (ou seja, dist?ncia da etapa de corte) e tamanho de corte radial. A profundidade de corte é geralmente relacionada ao tamanho da l?mina. Kenner Company sugere que durante a fresagem por inser??o, a profundidade de corte deve ser sempre mantida para ser maior que 15% do comprimento de corte da l?mina. Se a profundidade de corte ficar próxima ou menor do que o valor do raio do arco da ponta da ferramenta da l?mina, a for?a de corte radial aumentará, perdendo assim algumas vantagens da tecnologia de fresagem de inser??o.

Fresagem por inser??o e fresagem de alta alimenta??o s?o estratégias de corte de metal com alta produtividade. A escolha entre usar esta tecnologia ou outras estratégias de fresagem depende de múltiplos fatores. Para maximizar as vantagens da fresagem, é necessário usar fresas especializadas e realizar cuidadosamente a programa??o CAM. Em muitos casos, a fresagem de alta alimenta??o pode se tornar uma alternativa mais simples e viável à fresagem de fenda, e fresas de alta alimenta??o s?o basicamente fresas de borda reta com grandes ?ngulos de avan?o. Um grande ?ngulo de chumbo afina os cavacos e, a fim de manter a espessura suficiente do cavaco, é necessário aumentar a taxa de alimenta??o. Fresas de alta alimenta??o podem cortar rapidamente materiais metálicos com altas taxas de alimenta??o e pequenas profundidades de corte, minimizando a carga lateral atuando na máquina-ferramenta e ferramentas de corte. Tom Noble, Gerente de Produto MAXline da Ingersoll Tools, acredita que as dimens?es e estrutura características das pe?as podem ajudar a oficina de usinagem a decidir se deve usar fresagem de pastilhas ou fresagem de alta alimenta??o. Ele disse: "Se uma pequena cavidade c?ncava precisa ser usinada, o uso de fresagem de pastilhas pode ser mais adequado. Devido à curta dist?ncia de movimento radial, n?o há necessidade de fresar muito material radialmente. No entanto, se a área a ser fresada é bastante grande, o uso de fresagem de alta alimenta??o pode ser mais eficiente." A fresagem de alta alimenta??o realmente tem cargas laterais, mas pode ser minimizada usando pequena profundidade de corte, alimenta??o rápida e várias passagens de ferramentas. Fiorenza da empresa apontou que usar uma fresa com um di?metro de 50mm ou mais para fresagem de longo balan?o pode ser muito eficaz. Fresagem de alta alimenta??o pode ser mais adequada para fresagem de longo balan?o com fresas de pequeno di?metro. Ele disse: "Quando o comprimento suspenso da ferramenta de corte aumentar para 4 ou 6 vezes o di?metro, certos tipos de chatter come?ar?o a ocorrer. Você pode usar fresas de alta alimenta??o e pequenas profundidades de corte de 0,38-0,50 mm para lidar com esse processamento. Você também pode precisar usar algumas estruturas de ferramentas anti vibra??o, como suportes de ferramentas de liga dura integral e cabe?as de ferramentas modulares." Noble acredita que um fator chave na escolha de um método de fresagem s?o as tarefas diárias de usinagem na oficina. "Por exemplo, se você quiser realizar uma grande quantidade de fresagem 3D em sua vida diária e também quiser fazer alguma fresagem de pastilhas, eu recomendaria usar fresas de alta alimenta??o, que também podem executar fresagem de pastilhas limitadas. Mas para fresagem de cavidades,... Para fresagem, fresagem de paredes retas e ranhuras, bem como processamento especializado em grande escala, você deve investir na compra de fresas de fresas de fendas, você deve investir em fresas...

Embora as máquinas-ferramentas de uso geral tenham a vantagem de serem versáteis, usar máquinas-ferramentas especializadas é muitas vezes uma escolha melhor para maximizar a produtividade (e reduzir a deforma??o). A Doushan Machine Tool Company, que produz produtos como centros de usinagem verticais (VMCs) e máquinas de perfura??o e fresagem horizontais, pode fornecer vários tipos de máquinas-ferramentas, desde centros de rosqueamento leves até centros de usinagem de cinco eixos de alta velocidade para corte pesado de moldes. Metal processando WeChat, o conteúdo é bom e vale a pena seguir. O gerente de marketing John Ross afirmou que a empresa pode personalizar máquinas-ferramentas para diferentes processamentos (e até regi?es diferentes). Por exemplo, algumas máquinas-ferramentas usam guias lineares, enquanto outras usam trilhos duros mais resistentes. Quando entramos no mercado em algumas partes da Califórnia, EUA, que corta principalmente materiais leves, as máquinas-ferramentas de trilho guia linear est?o no caminho certo. No entanto, quando entramos no mercado no centro-oeste, que processa materiais de avia??o e ligas de alta temperatura, os usuários precisam de máquinas-ferramentas de trilho duro que podem suportar maiores for?as de corte e s?o mais duráveis e duráveis. Máquinas de processamento de moldes de alta velocidade usando trilhos guia lineares têm excelente desempenho no corte rápido de pequenas quantidades de materiais de pe?a de trabalho, e usando tecnologia de fresamento de pastilhas pode melhorar ainda mais sua capacidade de usinagem áspera. Mas a capacidade deste tipo de máquina-ferramenta para suportar carga de cavacos n?o é t?o boa quanto a das máquinas-ferramentas de trilho duro. Ross apontou que os centros de usinagem vertical da série Mynx da Doosan s?o as plataformas de usinagem que podem maximizar as vantagens da fresagem por inser??o, e sua rigidez é a mais alta entre VMCs Doosan. A base da máquina-ferramenta é feita de fundi??o integral, e a mesa de trabalho de 1500mm750mm pode processar grandes moldes ou fundi??es de avia??o. Steve Sigg, engenheiro de aplica??o da Doushan Company, apontou que "quanto mais espesso o eixo de uma máquina-ferramenta, mais forte a capacidade de fresagem". No corte pesado, a tecnologia de fresagem de fendas pode ajudar os usuários a usinar eficientemente alguns materiais difíceis de usinar (como liga Inconel e a?o inoxidável), enquanto o uso de uma fresa facial para usinagem radial desses materiais é muito ineficiente. Quando a saliência da ferramenta é grande, a for?a de fresagem lateral pode causar vibra??o excessiva, e fresagem de fenda também pode efetivamente resolver esse problema. Ele também mencionou que outra raz?o pela qual os fabricantes se interessaram pela fresagem de plugues é que, com o renascimento da fabrica??o americana, algumas tarefas de processamento de moldes est?o constantemente retornando da China para os Estados Unidos.