Modo de corte para fresamento. Tipos de cortadores, cálculo da velocidade de corte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

Uma das formas de acabamento de materiais é a fresagem. É usado para processar peças metálicas e não metálicas. O fluxo de trabalho é controlado por dados de corte.

A essência do processo

O fresamento é realizado para fins de desbaste e acabamento profundos, formação de um determinado perfil de superfície (ranhuras, ranhuras), corte de dentes em rodas dentadas, correção de forma, torneamento artístico de padrões e inscrições.

A ferramenta de trabalho - o cortador - faz o movimento de rotação principal. Auxiliar é o avanço translacional da peça de trabalho em relação ao seu curso. Este processo é intermitente. Sua característica mais importante, que o distingue do torneamento e da furação, é o fato de cada dente trabalhar separadamente. A este respeito, é caracterizado pela presença de cargas de choque. É possível reduzir a sua influência, tendo em conta uma avaliação racional da situação e a seleção de regimes.

Conceitos básicos de fresadoras

Dependendo da forma como o fuso está localizado e a fresa é montada nele, dos tipos de ações realizadas e dos métodoscontrole, distinguir os principais tipos de equipamentos de moagem:

• horizontal;
• vertical;
• universal;
• Fresadoras CNC.

Principais componentes de uma fresadora vertical:

1. A base na qual a caixa de engrenagens está localizada, que regula a rotação de um fuso montado verticalmente e um cortador montado nele.
2. Uma mesa que inclui um console com trilhos cruzados para montagem e movimentação da peça e uma caixa de alimentação que regula os movimentos de alimentação.

Nas fresadoras horizontais, a ferramenta é fixada horizontalmente. E os universais têm várias variedades.

Existe um equipamento horizontal universal, que se caracteriza pela presença de uma mesa rotativa e, assim, ampliando o leque de possíveis trabalhos realizados. Além disso, existe um amplo universal, que possui os dois fusos em sua estrutura e permite todos os tipos de fresamento.

As fresadoras CNC se distinguem pela disponibilidade de software e controle por computador. Eles são projetados para processamento artístico de peças de trabalho, incluindo aquelas em formato 3D.

Classificação dos cortadores

Os cortadores são ferramentas de corte. Os principais parâmetros físicos pelos quais são avaliados são: altura, diâmetro, valores de chanfro e relevo, degrau circunferencial. Existe uma enorme variedade deles, distribuídos de acordo com vários critérios:

• de acordo com o tipo de superfícies que são processadas (para madeira,plástico, aço, metais não ferrosos, etc.);
• no sentido de rotação - corte direito e esquerdo;
• dependendo das características do projeto - sólido, soldado, dobrável (tem facas de inserção), soldado;
• forma: cônica, cilíndrica, disco;
• Dependendo das condições de trabalho e requisitos para a peça de corte, eles podem ser feitos de vários materiais. Estes incluem: ferramenta de carbono e aço rápido (ligado, com alto teor de tungstênio), liga dura (durável - para desbaste, resistente ao desgaste - para acabamento). As opções comuns são quando o corpo é feito de carbono ou aço rápido e as facas são de carboneto plug-in;
• dependendo da finalidade: cilíndrico, final, final, ranhurado, recortado, moldado.

Os recursos mais informativos: material e propósito de ponta.

Tipos de fresas para superfícies planas

Para remover camadas de material em planos horizontais, verticais ou inclinados, são utilizadas fresas cilíndricas e de topo.

A ferramenta do primeiro tipo pode ser sólida ou com facas acopladas. As pontas de fresamento sólidas grandes são projetadas para desbaste e as pequenas são para acabamento. As facas de inserto para cabeçotes de corte dobráveis podem ser feitas de aço rápido ou equipadas com lâminas de carboneto de tungstênio. Fresas de metal duro são mais produtivas do que aquelas feitas de liga de aço.

End é usado para planos alongados, seus dentes são distribuídos na superfície da extremidade. Grandes dobráveis são usados para aviões largos. A propósito, para remover cavacos de metais refratários difíceis de usinar, é obrigatória a presença de facas de metal duro. Para usar esses grupos de dispositivos de fresagem, é necessária uma largura e comprimento significativos do produto.

Tipos de fresas artísticas

Para dar ao material um determinado perfil, aplique um padrão, forme reentrâncias estreitas, use bicos de fresagem de ponta e disco.

Fresa de extremidade ou fresa de ranhura é comum para cortar ranhuras, planos estreitos e curvos. Todos eles são maciços ou soldados, a parte de corte é feita de aço liga de alta velocidade, pode ser aplicado revestimento duro e o corpo é feito de aço carbono. Existem partidas baixas (1-3 espirais) e partidas múltiplas (4 ou mais). Usado para máquinas CNC.

Disk também é um cortador de ranhuras. É aplicável para ranhurar, ranhurar, cortar dentes em rodas dentadas.

A moagem artística é realizada em madeira, metal, PVC.

Tipos de cortadores de borda

Recortar cantos, dando-lhes uma forma racional, modelar, dividir a peça de trabalho em partes podem ser implementados usando bicos de fresagem estriado, angular e moldado:

1. Recortado e ranhurado tem a mesma finalidade do disco, mas é mais usado para incisões e separaçãopartes extras do material.
2. Canto necessário para arestas e cantos de peças. Existem ângulos únicos (apenas uma peça de corte) e dois ângulos (ambas as superfícies cônicas estão cortando).
3. Curvo é usado para projetos complexos. Pode ser semicircular ou côncava. Freqüentemente usado para machos de corte de perfil, escareadores, brocas helicoidais.

Para quase todos os tipos, é possível uma construção em aço de peça única ou dobrável, com a presença de facas de metal duro plug-in. Fresas de metal duro têm um desempenho e duração qualitativamente maiores para a ferramenta como um todo.

Classificação dos tipos de fresamento

Existem várias características de classificação pelas quais os tipos de fresamento são divididos:

• de acordo com o posicionamento do fuso e da fresa, respectivamente, na horizontal e na vertical;
• na direção da viagem, chegando e passando;
• dependendo da ferramenta utilizada, para cilíndrico, ponta, forma, ponta.

A usinagem cilíndrica é aplicável para planos horizontais, realizada com fresas apropriadas em máquinas horizontais.

Fresamento de face pode ser considerado universal. É aplicável a todos os tipos de planos horizontais, verticais e inclinados.

O acabamento fornece o perfil necessário para ranhuras curvas, brocas e ferramentas.

Shaping é realizado para superfícies com configuração complexa: cantos, arestas,ranhura, corte de engrenagens para engrenagens.

Independentemente do tipo de trabalho realizado e dos materiais a serem processados, o resultado deve ser distinguido por uma alta lisura da camada de acabamento, ausência de entalhes e precisão do acabamento. Para obter uma superfície usinada limpa, é importante controlar as taxas de avanço da peça em relação à ferramenta.

Fresagem ascendente e descendente

Quando se realiza o fresamento de metal do tipo contador, a peça de trabalho é alimentada contra os movimentos de rotação do bico. Neste caso, os dentes cortam gradualmente o metal a ser processado, a carga aumenta em proporção direta e uniforme. Porém, antes que o dente corte a peça, ele desliza por algum tempo, formando um endurecimento. Este fenômeno acelera a saída do cortador do estado de trabalho. Usado no desbaste.

Ao realizar um tipo de passagem - a peça de trabalho é alimentada ao longo dos movimentos rotacionais da ferramenta. Os dentes trabalham choque sob cargas pesadas. A potência é 10% menor do que com fresamento ascendente e descendente. É realizado no acabamento das peças.

Conceito básico de fresamento em máquinas CNC

Eles são caracterizados por um alto grau de automação, precisão de fluxo de trabalho, alta produtividade. Fresamento em uma máquina CNC geralmente é feito com fresas de topo ou fresas de topo.

Estes últimos são os mais utilizados. Ao mesmo tempo, dependendo do material a ser processado, do tipo correspondente de formação de cavacos, dos parâmetros de software especificados,diferentes fresas de topo são usadas. Eles são classificados pelo número de inícios de hélice que fornecem arestas de corte e fossos.

Materiais com cavacos largos são melhor fresados com ferramentas com um pequeno número de partidas. Para metais duros com cavacos de fratura característicos, é necessário escolher dispositivos de fresamento com um grande número de espirais.

Usando fresas CNC

As fresas CNC de avanço lento podem ter de uma a três arestas de corte. Eles são usados para madeira, plásticos, compósitos e metais dúcteis macios que exigem remoção rápida de cavacos amplos. Eles são usados para desbaste de peças, que não estão sujeitas a altos requisitos. Esta ferramenta é caracterizada por baixa produtividade, baixa rigidez.

A fresagem artística do alumínio é realizada com a ajuda da fresagem de rosca única.

As extremidades de duas e três vias são amplamente utilizadas. Eles fornecem valores de dureza mais altos, controle de cavacos de alta qualidade e permitem que você trabalhe com metais de dureza média (por exemplo, aço).

As fresas CNC multi-partida têm mais de 4 arestas de corte. São utilizados para metais de média e alta dureza, que se caracterizam por pequenos cavacos e alta resistência. Caracterizam-se por uma produtividade significativa, são relevantes para acabamento e semi-acabamento e não são projetados para trabalhar com materiais macios.

Para escolher a ferramenta certa para máquinas CNC, é importantelevar em consideração o modo de corte no fresamento, bem como todas as características da superfície a ser usinada.

Condições de corte

Para garantir a qualidade desejada da camada fresada, é importante determinar e manter corretamente os parâmetros técnicos necessários. Os principais indicadores que descrevem e regulam o processo de fresagem são os modos de operação.

O cálculo das condições de corte durante o fresamento é realizado levando em consideração os principais elementos:

1. Profundidade (t, mm) - a espessura da bola de metal, que é removida em um movimento de trabalho. Escolha-o levando em consideração a permissão para processamento. O trabalho de rascunho é realizado em uma passagem. Se a tolerância for superior a 5 mm, o fresamento é realizado em várias passagens, deixando cerca de 1 mm para a última.
2. Largura (B, mm) – largura da superfície usinada na direção perpendicular ao movimento de avanço.
3. Avanço (S) - o comprimento do movimento da peça em relação ao eixo da ferramenta.

Existem vários conceitos inter-relacionados:

• Avanço por dente (S_{z, mm/dente) - mude a posição da peça ao girar a fresa a uma distância de um dente de trabalho para o próximo.}
• Avanço por revolução (S_{rev, mm/rot) – movimento da estrutura com uma volta completa do cabeçote de fresagem.}
• Avanço por minuto (S_{min, mm/min) é um modo de corte importante no fresamento.}

Sua relação é estabelecida matematicamente:

S_min=S_revn=S_{zzn, ondez – número de dentes;}

n – velocidade do fuso, min-1.

A quantidade de alimentação também é afetada pelas propriedades físicas e tecnológicas da área tratada, a resistência da ferramenta e o desempenho do mecanismo de alimentação.

Cálculo da velocidade de corte

Como parâmetro de projeto nominal, tome o grau de rotação rápida do fuso. A velocidade real V, m/min depende do diâmetro da fresa e da frequência de seus movimentos rotativos:

V=(πDn)/1000

A frequência de rotação da fresa é determinada por:

n=(1000V)/(πD)

Tendo informações sobre o avanço de minutos, você pode determinar o tempo necessário para uma peça de trabalho com comprimento L:

T₀=L/S_min

Cálculo das condições de corte durante o fresamento e sua instalação é importante realizar antes de configurar a máquina. Estabelecer parâmetros racionais predefinidos, levando em consideração as características da ferramenta e o material da peça, garante alta produtividade.

Dicas para determinar os modos

É impossível escolher o modo de corte ideal ao fresar, mas você pode se guiar pelos princípios básicos:

1. É desejável que o diâmetro da fresa corresponda à profundidade de processamento. Isso garantirá que a superfície seja limpa em uma passagem. Aqui o principal fator é o material. Para muito macio, este princípio não funciona - existe o risco de lascar, cuja espessura é maior que o necessário.
2. Processos de choque e vibrações são inevitáveis. A este respeito, um aumento nos valores de alimentaçãoleva a uma diminuição da velocidade. É melhor começar com um avanço por dente de 0,15 mm/dente e ajustar à medida que avança.
3. A velocidade da ferramenta não deve ser a mais alta possível. Caso contrário, existe o risco de reduzir a velocidade de corte. Seu aumento é possível com o aumento do diâmetro da fresa.
4. Aumentando o comprimento da peça de trabalho da fresa, a preferência por um grande número de dentes reduz a produtividade e a qualidade do processamento.
5. Valores indicativos de velocidade para diversos materiais:

• alumínio - 200-400 m/min;
• bronze – 90-150 m/min;
• aço inoxidável - 50-100 m/min;
• plásticos – 100-200 m/min.

É melhor começar em velocidade média e ajustá-la para cima ou para baixo à medida que avança.

O modo de corte durante o fresamento é importante para determinar não apenas matematicamente ou usando tabelas especiais. Para selecionar e definir corretamente os parâmetros ideais para a máquina e a ferramenta desejada, é necessário operar com alguns recursos e experiência pessoal.