No processo de Peças de usinagem de máquinas-ferramenta CNCA seleção de ferramentas CNC é essencial para o processo de usinagem. É fundamental para o processo de fabricação das peças. A escolha da ferramenta certa não afeta apenas a velocidade de usinagem da peça. A escolha da ferramenta CNC certa reduz a distorção da peça. Além disso, melhora a qualidade da fabricação e acelera a usinagem das peças. A ferramenta CNC certa também aumenta a produtividade e prolonga a vida útil das ferramentas e equipamentos. Reduz o número de trocas de ferramentas e melhora a eficiência e a precisão das máquinas CNC. Isso aumenta a competitividade dos produtos da empresa e garante um crescimento sustentável. Na próxima seção, Yonglihao Machinery mostrará como escolher a ferramenta certa para sua máquina-ferramenta CNC.
Índice
Por que é importante escolher a ferramenta de corte CNC correta?
Escolher a ferramenta de corte correta é uma parte importante da usinagem CNC. Diferentes ferramentas têm funções diferentes e formatos complexos no processo de corte. Para obter os melhores resultados, é importante escolher a ferramenta certa. Quando a máquina certa é utilizada, o trabalho é maximizado e o tempo é economizado. Usinar uma peça com a ferramenta certa também ajuda a garantir o acabamento da peça e reduz o desgaste da ferramenta.
Talvez seja necessário garantir que os recursos de design adicionados à peça sejam feitos com tamanhos de ferramentas padrão. Por exemplo, ao projetar furos em uma peça, certifique-se de usar uma broca amplamente disponível e de tamanho padrão, e não uma muito pequena ou muito grande.
Também ajuda usar furos do mesmo tamanho sempre que possível para garantir que as características do projeto sejam as mesmas. Mais importante ainda, se souber como usar ferramentas comuns, o projetista poderá planejar bem a geometria da peça usinada.
Ferramentas de corte padrão para máquinas-ferramentas CNC
Existem muitos tipos de máquinas-ferramentas CNC, cada uma com suas próprias funções e características. A seguir, apresentaremos as ferramentas de corte padrão para máquinas-ferramentas CNC:
Ferramentas de fresamento CNC
Na fresagem CNC, essas ferramentas são usadas para fabricar diversas peças. Elas também são consideradas ferramentas de corte CNC. As fresagens CNC são muito precisas e precisas. A seguir, algumas das ferramentas de corte CNC mais comuns:
Fresas de topo
Fresas de topo são ferramentas comuns usadas em fresamento CNC. Essas ferramentas de corte CNC podem ser usadas para diversas finalidades, assim como uma furadeira. Elas podem ser usadas para perfurar furos em materiais e usinar peças sem furos. Existem muitos tipos de fresas de topo, cada uma com um número diferente de pontas ou canais.
Serras de corte
Uma serra de corte é uma ferramenta de corte CNC que se parece com um círculo plano com um furo no centro e dentes na parte externa. Às vezes, são usadas com um mandril, também conhecido como esquadria de corte ou entalhe. Serras de corte podem cortar mais material em um círculo menor, o que é útil para tarefas como corte ou entalhe.
Moinho de lajes
Ferramentas CNC, conhecidas como fresas de placas ou cortadoras, cortam objetos planos. Elas possuem apenas bordas serrilhadas e são mais adequadas para cortar peças de larguras variadas.
Fresas de face
Estas ferramentas de corte CNC possuem faces planas com arestas de corte diamantadas substituíveis. As fresas de facear CNC só podem cortar em um plano horizontal, pois a aresta de corte está localizada na lateral. A principal função de uma fresa de facear é cortar peças em partes planas. Uma das vantagens das fresas de facear é a possibilidade de substituição da aresta de corte. Isso garante maior vida útil da ferramenta e maior tempo de trabalho.
Fresas de Rosca
Roscas podem ser cortadas usando estas ferramentas CNC. Enquanto um macho é a ferramenta usada para criar roscas internas, uma fresa de rosca desempenha praticamente a mesma função que um macho. As fresas de rosca podem trabalhar em roscas internas e externas. Você deve usar essas ferramentas quando precisar cortar materiais duros ou peças irregulares.
Tesouras Voadoras
Esta é uma ferramenta CNC com corpo rígido e uma ou duas cabeças de corte. A principal função de uma fresa voadora é fazer cortes largos ou curtos na peça de trabalho. No entanto, é melhor usar fresas voadoras com duas arestas de corte durante a usinagem, pois elas podem lidar com porções maiores da peça.
Fresa de raio externo
Este é um tipo especial de inserto CNC com aresta de corte semicircular. Para adicionar um raio à aresta externa de uma cavidade, uma fresa de raio externo é a ferramenta perfeita para o trabalho. Os maquinistas usam essas ferramentas para alisar e nivelar as arestas da peça, evitando assim o acúmulo de tensões e a formação de cantos vivos.
Ferramentas de torneamento CNC
Tornos são geralmente usados em conjunto com ferramentas de torneamento CNC. O torno gira a peça em alta rotação enquanto a ferramenta a corta no formato desejado. No entanto, o formato da peça é determinado pelo tipo de ferramenta utilizada e pela forma como ela é torneada. Estas são as ferramentas de torneamento padrão usadas por operadores de máquinas CNC:
Ferramentas de chanfradura
Ferramentas de chanfradura são usadas para remover rebarbas, chanfros e arestas vivas de peças acabadas. Sua superfície de corte angular remove arestas vivas e melhora a aparência da peça.
Ferramentas de separação
Muitos operadores de máquinas CNC usam uma ferramenta de separação em seus tornos CNC para remover material da peça final. A lâmina dessa ferramenta separa a extremidade da peça acabada do restante do material preso ao mandril do torno CNC.
Ferramentas de perfuração
Barras de mandrilar de torno são usadas para fazer furos em produtos que foram perfurados, rosqueados ou endireitados. Na maioria dos casos, essas ferramentas de mandrilar tocam levemente a peça, facilitando o alargamento preciso dos furos. No entanto, é importante observar que essas barras de mandrilar podem trepidar ou vibrar, o que pode danificar o acabamento superficial da peça.
Ferramentas de serrilhamento
Ferramentas de serrilhamento são frequentemente usadas para adicionar pontas ou desenhos em formato de diamante, diagonais ou retos à superfície de uma peça usinada. Isso pode tornar a peça esteticamente mais agradável.
Ferramentas de perfuração CNC
Os maquinistas utilizam ferramentas padrão chamadas brocas CNC para furar peças de diferentes tamanhos. Para furar, essas ferramentas possuem ranhuras e pontas de corte. As ranhuras e pontas de corte diminuem com o tempo. A maioria das brocas vem em três tipos diferentes, que são:
Brocas centrais
Os operadores de máquinas-ferramenta CNC usam uma broca central para perfurar furos precisos em uma peça de trabalho. Outras brocas são então usadas para perfurar o furo em um tamanho maior. Os operadores de máquinas usam uma broca central para perfurar furos pequenos com precisão em uma peça de trabalho.
Brocas helicoidais
Uma broca helicoidal é uma ferramenta de perfuração circular com furos que lembram espirais ou hélices. Essas ferramentas de corte CNC geralmente são fabricadas com aço rápido (HSS). Elas podem ser usadas para cortes em geral, especialmente para furar peças de metal, madeira e plástico.
Brocas de jato de sucção
Ferramentas CNC, conhecidas como furadeiras de sucção a jato, são frequentemente utilizadas para fazer furos em objetos maiores e mais profundos. Muitas vezes, os maquinistas utilizam essas ferramentas para furação profunda.
Materiais usados na produção de ferramentas de corte CNC
A velocidade de corte e o avanço ideais para torneamento CNC dependem do material utilizado nas ferramentas CNC. Para evitar ineficiências na produção, os operadores costumam usar ferramentas CNC feitas de matérias-primas mais duras para cortar o material da peça. Alguns dos materiais comuns para ferramentas de corte CNC estão listados abaixo:
Cerâmica
Cerâmicas de corte são os materiais mais duros usados na fabricação de ferramentas CNC. Esses materiais não enferrujam nem derretem, tornando-os ideais para cortar as peças mais duras. Assim como as ferramentas feitas de carboneto, essas ferramentas de corte duram mais. Cerâmicas de corte são muito duras, mas os fabricantes não costumam usá-las em ferramentas de usinagem CNC porque lascam facilmente.
Carboneto Cimentado
Como o Metal Duro é composto de carbonetos e metais como o titânio, ele pode, portanto, suportar temperaturas mais altas em comparação com o Aço Rápido (HSS). Por outro lado, rachaduras ou lascas na superfície da ferramenta podem reduzir sua vida útil. Além disso, elas não duram tanto quanto as ferramentas de Aço Rápido (HSS). Por esse motivo, o Metal Duro é usado na fabricação de ferramentas para acabamento de peças.
Aço rápido
O HSS é composto por metais como cromo, tungstênio e molibdênio. É o melhor material para máquinas-ferramentas CNC devido à sua maior vida útil. O HSS tem um ponto de fusão de 600 graus Celsius e pode suportar altas temperaturas. Portanto, é melhor usar ferramentas CNC de HSS para usinagem pesada.
Aço carbono
Carbono, silício e manganês são misturados neste material. Ele também é mais barato do que outros materiais usados em máquinas CNC. Infelizmente, este material, embora muito mais barato, não tem uma durabilidade tão longa. O baixo ponto de fusão do aço carbono (200 °C) também significa que este metal não é adequado para cortes pesados. Isso ocorre porque as ferramentas de aço carbono derretem mais rápido em aplicações pesadas. Ao cortar materiais leves, como espuma, plásticos e metais macios, os maquinistas geralmente usam ferramentas de aço carbono.
Fatores a considerar ao escolher ferramentas de corte CNC
No processo de usinagem CNC, a seleção de ferramentas pode se referir aos seguintes fatores principais:
- Material da peça de trabalho: O material da peça de trabalho determinará a escolha do material da ferramenta e os parâmetros geométricos da peça de corte. Também afeta a precisão da usinagem da peça final e o desempenho funcional do produto.
- Natureza da produção: A natureza da produção aqui se refere ao tamanho do lote da peça, principalmente da custo de processamento considerar o impacto da seleção de ferramentas. Por exemplo, o uso de ferramentas especiais na produção em massa pode ser rentável. Mas, em peças únicas ou produção em pequenos lotes, é melhor usar ferramentas padrão.
- Precisão de usinagem:A precisão da usinagem afeta a seleção do tipo de ferramenta de acabamento e a forma estrutural. Por exemplo, o processamento final do furo, de acordo com a precisão, pode ser feito por furação, alargamento, perfuração e outros métodos de processamento.
- Programa de usinagem: Diferentes programas de usinagem Você pode escolher diferentes ferramentas de usinagem. Por exemplo, alguns furos grandes podem ser processados usando brocas de furação e alargamento, também podem ser processados usando uma ferramenta de mandrilamento, e você também pode usar uma fresa para o processamento.
- Parâmetros de corte: Materiais diferentes requerem parâmetros de corte diferentes. Por exemplo, ao usinar superfícies de forma livre, a velocidade de corte de uma ferramenta com ponta esférica é zero. Por esse motivo, ferramentas com ponta esférica são geralmente utilizadas para acabamento de superfícies.
- Tamanho e formato da peça de trabalho: O tamanho e o formato da peça também influenciam na escolha da ferramenta. Por exemplo, fresas de topo processam as bordas de peças planas. Para fresar superfícies planas, utilize fresas com pastilhas de metal duro. Para fresamento de alta velocidade, devem ser selecionadas fresas convexas ou estriadas.
- Precisão da superfície de usinagem: A rugosidade afeta o formato da ferramenta e a dosagem de corte. Para fresamento grosseiro, use uma fresa de dentes grossos. Para fresamento fino, use uma fresa de dentes finos. Para usinagem de superfícies ou furos grosseiros, use uma fresa de milho com pastilhas de metal duro.
Configuração e instalação da ferramenta
No processo de produção em geral, a configuração e a instalação de boas ferramentas são cruciais para a produção de peças. Para concluir múltiplos processos de usinagem com uma única fixação da peça, reduzir o tempo auxiliar e reduzir os erros causados pela instalação repetida da peça, pode-se utilizar um trocador automático de ferramentas.
Primeiramente, as ferramentas de usinagem devem ser montadas individualmente em porta-ferramentas padrão. Em seguida, após serem pré-dimensionadas fora da máquina, elas são colocadas de alguma forma no magazine de ferramentas.
Ao trocar ferramentas, a primeira ferramenta é retirada do magazine de ferramentas. O trocador de ferramentas então remove a ferramenta do magazine ou fuso e a substitui. Ele carrega a nova ferramenta no fuso e recoloca a ferramenta antiga no magazine. O magazine de ferramentas tem grande capacidade e pode ser montado na lateral ou acima da carcaça do fuso.
A máquina CNC possui um trocador automático de ferramentas com magazine de ferramentas. Possui apenas um fuso na caixa de fusos. As peças do fuso devem ser robustas para atender às necessidades de usinagem de precisão. Além disso, o magazine de ferramentas contém muitas ferramentas, o que permite a usinagem multiprocesso de peças complexas. A adaptabilidade e a eficiência da máquina-ferramenta são significativamente aprimoradas. Sistemas de troca automática de ferramentas com magazine de ferramentas são adequados para centros de furação e usinagem CNC.
Estratégias avançadas de seleção de ferramentas
Em Usinagem CNCAs ferramentas são consideradas um componente crítico do processo de produção. Os princípios gerais de seleção para ferramentas críticas são facilidade de instalação, facilidade de ajuste, robustez e precisão de usinagem. Para atender aos requisitos de usinagem, escolha uma haste mais curta. Isso aumentará a rigidez da ferramenta. Ao selecionar a ferramenta, o tamanho da ferramenta deve ser adaptado ao tamanho da superfície da peça a ser usinada.
Para desbaste de superfícies não lisas ou superfícies de furos, podem ser utilizadas fresas com pastilhas de metal duro. Para determinadas superfícies 3D e contornos chanfrados variáveis, podem ser utilizadas fresas esféricas, anelares, cônicas e trapezoidais, entre outras. No processamento de superfície, deve-se selecionar uma ferramenta esférica, e o raio da ferramenta esférica deve ser menor que o raio mínimo de curvatura da superfície. A velocidade de corte final de uma ferramenta esférica é zero. Para garantir a precisão, as fileiras de corte são muito próximas umas das outras. Em termos de qualidade da superfície e eficiência de corteFerramentas de ponta plana são superiores às ferramentas de ponta esférica. Portanto, após garantir a precisão da usinagem, selecione a ferramenta de ponta plana para desbaste ou acabamento.
A seleção de ferramentas também precisa ser ajustada de acordo com as tarefas específicas de usinagem. Na produção em larga escala, você pode escolher ferramentas de alta qualidade com boa resistência ao desgaste. Essas ferramentas podem custar mais, mas podem reduzir significativamente os custos gerais de usinagem, aumentando a qualidade e a eficiência.
Manutenção e cuidados com ferramentas CNC
A manutenção de ferramentas CNC também é uma parte importante do processo de usinagem. Em todo o processo de usinagem de peças, é necessário executar as seguintes tarefas da melhor forma possível:
- Limpe a ferramenta regularmente: Durante o processo de produção, a superfície da ferramenta é facilmente aderida ao fluido de corte, óleo, aparas de metal e outras impurezas. Essas impurezas não só afetam o desempenho de corte da ferramenta, como também podem causar danos à máquina-ferramenta. Portanto, a ferramenta deve ser limpa regularmente para manter sua superfície limpa.
- Verifique regularmente as ferramentas quanto a desgaste e substitua-as conforme apropriado: Você pode usar o número de vezes que uma ferramenta é usada ou o tempo que ela fica em serviço para planejar um ciclo de substituição de ferramentas para que elas possam ser substituídas prontamente.
- Armazenamento razoável pelos requisitos: Armazene as facas em local seco, ventilado e livre de poeira. Evite a luz solar direta e a umidade. Ao mesmo tempo, as ferramentas devem ser categorizadas e armazenadas para evitar confusões e danos. Portanto, uma boa manutenção e medidas preventivas são importantes. Elas prolongam a vida útil das ferramentas e também melhoram a qualidade da usinagem das peças.
Conclusão
Os materiais para ferramentas de corte de metal são agora categorizados em cinco grupos principais: aço rápido, carboneto cimentado, cerâmica, nitreto cúbico de boro e diamante policristalino. virando ou moagem peças de aço de alta resistência, liga de titânio e aço inoxidável, é recomendável usar ferramentas de carboneto com melhor resistência ao desgaste.
- Na etapa de desbaste, ferramentas duras e imprecisas devem ser utilizadas para remover o excesso de material em bruto.
- Durante as etapas de semiacabamento e acabamento, ferramentas duráveis e de precisão são usadas para garantir a exatidão e a qualidade da peça.
Utilize as ferramentas menos precisas na etapa de desbaste e as mais precisas na etapa de acabamento. Se a seleção de desbaste e acabamento for feita com a mesma ferramenta, recomenda-se que a seleção de desbaste e acabamento seja eliminada da ferramenta, pois o acabamento elimina a maior parte do desgaste da ferramenta. A aresta de corte apresenta leve desgaste, e o reparo do desgaste do revestimento é leve. O uso contínuo afetará a qualidade da usinagem do processo de acabamento, mas o impacto no desbaste é pequeno.
Hoje em dia, as ferramentas CNC estão evoluindo e mudando rapidamente. Cada vez mais tipos de ferramentas estão surgindo. Ao escolhermos ferramentas, precisamos continuar aprendendo novos conhecimentos sobre ferramentas e dominando novas tecnologias de corte. A Yonglihao Machinery possui vasta experiência e expertise no setor. Ela pode lhe fornecer a melhores soluções. Para mais informações, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco, teremos prazer em atendê-lo.
Perguntas frequentes
Quais são os sinais de que uma ferramenta CNC precisa ser substituída?
Na usinagem CNC, quando descobrimos que as ferramentas estão desgastadas, as peças estão superdimensionadas, a eficiência da usinagem fica menor e o acabamento superficial das peças usinadas é reduzido, podemos precisar trocar as ferramentas para garantir que a qualidade das peças usinadas atenda aos requisitos dos desenhos.
Como diferentes ferramentas de corte CNC afetam a qualidade do produto final?
A geometria, o material e a forma como a ferramenta é fabricada determinam diretamente a precisão e a qualidade da superfície da peça. Diferentes ferramentas de corte CNC têm impactos distintos na qualidade do produto final. Por exemplo, uma ferramenta de alta precisão pode garantir que as dimensões e formas da peça estejam dentro da faixa permitida. Materiais de ferramentas de alta qualidade podem reduzir o desgaste na usinagem e garantir um bom acabamento superficial.
As mesmas ferramentas CNC podem ser usadas para materiais diferentes?
Sim, a mesma ferramenta pode ser usada para diferentes materiais, pois algumas ferramentas de torno são universais. Por exemplo, ferramentas de metal duro são adequadas para peças ferrosas e não ferrosas. No entanto, algumas não. Por exemplo, ferramentas de torno HSS funcionam apenas para materiais macios, como alumínio.