Como maximizar fresas de topo de alto balanço

A usinagem de alta velocidade está se tornando cada vez mais difundida em oficinas de máquinas em todo o mundo devido aos benefícios comprovados de maior eficiência e produtividade por meio do aumento das velocidades do fuso e das taxas de remoção de metal. No entanto, em velocidades de fuso tão altas, erros e imperfeições insignificantes podem causar efeitos negativos, como redução da vida útil da ferramenta, acabamento superficial ruim e desgaste na própria máquina. Muitos desses efeitos negativos decorrem de um aumento nas forças centrífugas totais que levam à vibração, comumente referida na indústria como vibração. Um dos principais contribuintes para as vibrações e um dos fatores mais controláveis ​​é o desbalanceamento da ferramenta.

Por que o equilíbrio é fundamental para a usinagem

Desequilíbrio é a medida em que o centro de massa da ferramenta diverge do seu eixo de rotação. Pequenos níveis de desbalanceamento podem ser indistinguíveis em RPMs mais baixas, mas à medida que a força centrífuga aumenta, pequenas variações no centro de massa da ferramenta podem causar efeitos prejudiciais substanciais em seu desempenho. Fresas de topo de alto equilíbrio são frequentemente usadas para ajudar a resolver o problema de vibrações nas velocidades aumentadas do fuso. O balanceamento é usado para compensar a distribuição assimétrica intrínseca de massa, que normalmente é completada pela remoção de massa de uma quantidade e orientação calculadas.

Fonte da imagem:Haimer; Fundamentos do balanceamento

A Helical Solutions oferece fresas de topo de alto balanceamento nas opções de 2 e 3 canais (consulte a Figura 2), raio quadrado e de canto, juntamente com refrigeração nas ferramentas de 3 canais. Essas fresas de topo são balanceadas no padrão industrial de G2.5 a 33.000 RPM:G representa o dano potencial devido ao desbalanceamento, que pode ser expresso como “Grau de qualidade de balanceamento” ou G e 2,5 é a velocidade de vibração em MM por segundo. Essas ferramentas são projetadas especificamente para aumentar o desempenho em centros de usinagem altamente balanceados que são capazes de altas RPMs e taxas de avanço. Com ferramentas de alto equilíbrio, também são alcançados acabamentos de superfície aprimorados devido à redução das vibrações durante o processo de usinagem. Além disso, essas fresas de topo foram projetadas em torno do atual suporte de ferramentas de ponta e vêm em uma variedade de comprimentos de pescoço em comprimentos gerais específicos. Essas combinações dimensionais resultam em máxima rigidez e redução do excesso de saliência, permitindo um ótimo desempenho e a capacidade de levar as ferramentas ao limite.

Benefícios de custo de ferramentas altamente equilibrado

Os maquinistas que optarem por usar fresas de topo de alto equilíbrio verão certos benefícios no fuso, mas também em suas carteiras. Os benefícios de custo de optar por executar esse tipo de ferramenta incluem:

• Maior vida útil da ferramenta
• Vida útil mais longa do fuso
• Redução do tempo de inatividade da máquina

Utilizando testadores de toque

O que os testadores de toque fazem

As vibrações são o pior inimigo de suas aplicações, especialmente em RPMs e taxas de alimentação elevadas. O uso de recursos como um Tap Tester pode ajudar a diminuir as vibrações e permitir que você tire o máximo proveito de suas Fresas de topo de alto equilíbrio, gerando previsões de desempenho de corte e limites de vibração.

Como funciona o teste de toque

Fonte da imagem:Manufacturing Automation Laboratories Inc.

O Tap Testing gera previsões de desempenho de corte e limites de vibração. Em um teste de toque, a estrutura da máquina-ferramenta é “excitada”, ou testada, ao ser atingida por um martelo de impulso. No fresamento, a estrutura da máquina-ferramenta é geralmente flexível em todas as três direções:X, Y e Z, mas em aplicações de fresamento onde o Ferramental de Alto Equilíbrio é usado, a flexibilidade é comumente considerada apenas em dois planos – as direções X e Y. Ao atingir as direções X e Y com o martelo de impulso, o impacto excitará a estrutura em uma determinada faixa de frequência que depende do tamanho do martelo, do tipo de ferramenta usada e da própria estrutura. As frequências geradas a partir do golpe inicial produzirão informações suficientes para que tanto a medição da força de impacto quanto a medição do deslocamento/acelerômetro estejam disponíveis. A combinação dessas duas medidas resultará na Função de Resposta em Frequência, que é um gráfico da rigidez dinâmica da estrutura em frequências.

Depois que as informações do Tap Test forem coletadas, ele processará as informações em parâmetros de corte úteis para todas as velocidades dos fusos, como profundidades de corte, taxas de velocidade e taxas de avanço. Ao conhecer os parâmetros de funcionamento ideais, as vibrações podem ser minimizadas e a ferramenta pode ser utilizada em todo o seu potencial.

Ferramentas de alto balanceamento resumidas

Manter as vibrações afastadas durante o processo de usinagem é extremamente importante para o sucesso da usinagem. Como uma das causas da vibração é o desbalanceamento da ferramenta, a utilização de uma ferramenta balanceada resultará em um trabalho mais suave, um produto final mais limpo e uma vida útil mais longa da ferramenta e do fuso. Os maquinistas que optam por usar o High Balance Tooling podem utilizar um Tap Tester, ou um método para gerar os parâmetros de execução perfeitos para a configuração de sua ferramenta e máquina para garantir que a vibração da usinagem seja a mínima possível.