Processo de usinagem de mandrilamento:uma visão geral detalhada

Durante a fabricação, os materiais devem passar por uma série de processos de corte que os modificam até a produção do produto final. Algumas peças podem exigir furos no material. Uma técnica típica para colocar esses furos no material é a usinagem de mandrilamento.

Embora outras operações, como perfuração, possam criar furos em uma peça de trabalho. O mandrilamento CNC é o mais adequado para fazer furos de grande diâmetro com alta precisão dimensional.

Neste artigo, discutiremos extensivamente a usinagem de mandrilamento e faremos comparações com processos de corte industriais semelhantes.

O que é chato na fabricação?

Mandrilamento é uma técnica de fabricação subtrativa usada para ampliar um furo pré-perfurado ou fundido e ainda melhorar sua precisão dimensional. O processo usa uma ferramenta de corte de ponto único para remover peças de material do interior de uma peça de trabalho.

Dependendo do tamanho e das especificações do furo, o mandrilamento é o método ideal para usinagem de furos de diferentes classes de precisão, diâmetros e restrições de posição. Na verdade, é mais adequado do que furar para criar furos de tamanhos grandes devido à sua precisão aprimorada.



A usinagem de furos CNC usa máquinas como tornos, furadeiras de gabarito, mandriladoras, etc. Esses dispositivos ocorrem em diferentes formas; por exemplo, existem mandriladoras verticais e horizontais.

Existem diferentes ferramentas e máquinas de mandrilar capazes de outras aplicações. No entanto, todas as ferramentas de mandrilamento realizam três operações básicas, a saber:

• Alargando os furos para o tamanho e acabamento precisos e precisos.
• Endireitar furos pré-perfurados ou rosqueados e corrigir defeitos de fundição.
• Faça furos concêntricos com diâmetro externo.

Como funciona a usinagem de mandrilamento?

O processo de mandrilamento envolve a colocação cuidadosa do cabeçote da máquina no furo já perfurado ou fundido. O dispositivo então começa a alargar o orifício raspando lentamente porções da parede interna. As ferramentas de mandrilar são semelhantes às dos tornos usados ​​em tornos e fresadoras.



Cada máquina de perfuração contém as seguintes peças.

●Chuck:O grampo que segura firmemente o material no lugar durante a perfuração.
●Peça de trabalho:O material no qual você pretende fazer um furo usando a máquina de mandrilar.
● Ferramenta de perfuração:A ferramenta de corte que remove (raspa) porções dos furos, resultando em um furo mais expansivo e preciso.

Por que e quando é necessário fazer um furo?

Já mencionamos que furação, fresamento e alguns outros processos de fabricação podem ser adequados para a fabricação de furos em uma peça de trabalho. No entanto, quando a fabricação de furos grandes requer alta precisão e tolerâncias apertadas, o mandrilamento é a melhor técnica de usinagem.



Algumas aplicações industriais de mandrilamento CNC incluem furos em parafusos, fabricação de cilindros de motor e muito mais.

Além disso, as empresas de manufatura usam usinagem de mandrilamento para fazer furos em rolamentos, buchas e outras substâncias que exigem componentes ocos.

Tipos de Mandriladoras

Vamos entrar nos tipos comuns de máquinas de perfuração sem muita enrolação.

1. Mandriladoras horizontais

Essas máquinas são as mandriladoras mais comuns e amplamente utilizadas. Eles são habituais em muitas oficinas especializadas em reparos e fabricação em pequena escala.

Os furos são ampliados introduzindo as fresas de ponta única horizontalmente no furo da peça de trabalho existente. Além de mandrilar, esses dispositivos são adequados para operações de fresamento, furação e alargamento.

2. Mandriladora tipo mesa

Essas máquinas são tipos típicos de mandriladoras horizontais. Como o nome sugere, eles são colocados na mesa onde são usados ​​para realizar várias operações de mandrilamento.

Essas máquinas fazem furos usando um fuso paralelo à mesa de trabalho. Além de mandrilar, as máquinas são utilizadas como dispositivos de fabricação de uso geral, principalmente em empresas menores.

3. Mandrilhadora Vertical

Esta máquina usa uma peça de corte rotativa unida a uma mesa horizontal, no entanto, porque a broca se move em um movimento para cima e para baixo, daí o nome – máquina de mandrilar vertical.

O dispositivo é adequado para ampliar furos pré-existentes em formato cilíndrico ou cônico, dependendo dos requisitos da peça. Os furos são geralmente concêntricos com o eixo das fresas rotativas.

4. Mandriladora de precisão

Como todas as máquinas de mandrilar, essas máquinas usam uma ferramenta de corte de ponto único para fazer furos em uma peça de trabalho. Assim, os furos são alargados à medida que o material se move paralelamente às fresas rotativas.

Portanto, as mandriladoras de precisão são ideais para criar furos internos grandes em uma peça de trabalho com tolerância apertada e especificações de extrema precisão. Além de ampliar um furo, são adequados para endireitar furos iniciais e corrigir todos os defeitos anteriores, mantendo alta precisão dimensional.

Qual ​​é o desafio para uma operação chata?

De fato, o mandrilamento é uma operação ideal para fazer furos precisos em um material. No entanto, como a maioria das técnicas de fabricação, os maquinistas podem enfrentar alguns desafios peculiares a esse processo. Vamos dar uma olhada rápida em alguns deles.

1. Desgaste ou danos da ferramenta

Durante o processo de corte, partes do dispositivo de mandrilamento sofrem atrito, resultando em desgaste e danos na ferramenta. Consequentemente, pode diminuir a funcionalidade da máquina – as especificações de precisão começarão a diminuir.

Além disso, os produtos podem exigir mais tratamentos de superfície e operações de pós-processamento.

2. Erro de usinagem

Em relação ao mandrilamento, o erro de usinagem envolve alterações dimensionais, incluindo forma, localização dos furos e acabamento superficial do produto. Esses erros podem ser resultado de um dos seguintes:

● Parâmetros impróprios do processo de mandrilamento.
● Alta rigidez ou plasticidade da peça.
● Uma relação comprimento/diâmetro da haste de corte excessivamente alta.
● Alocação não razoável de ajuste de subsídio.
● Usando lâminas ou cortadores inadequados para o material da peça.

3. Acabamento da Superfície

As peças mandriladas podem apresentar acabamentos superficiais ruins, como a presença de linhas de corte ou escamas. A taxa de avanço desempenha um papel crucial no acabamento superficial das peças do furo. Normalmente, os fabricantes começam a mandrilar com uma taxa de avanço entre 0,1 a 0,2 mm por revolução.

4. Erro de medição

Este é talvez um desafio significativo para a maioria dos processos de fabricação. Usar ferramentas de medição erradas ou inserir medições incorretas pode danificar o produto final do processo de mandrilamento.

Dicas importantes para usinagem de mandrilamento

Todo processo de usinagem requer extrema precisão dimensional, incluindo mandrilamento. Daí a necessidade de otimizar todos os aspectos do processo de usinagem. Dito isto, abaixo estão as diretrizes ao fazer um furo em uma peça de trabalho para obter o melhor resultado usando esta técnica de usinagem.

1. Dicas de configuração da máquina

● Certifique-se de verificar regularmente as máquinas de mandrilar quanto ao desgaste das ferramentas e substituir as fresas defeituosas para garantir a precisão do processo e a qualidade do mandrilamento.
● Antes da usinagem, verifique se os suportes de trabalho e os grampos que prendem o material da peça de trabalho são confiáveis ​​e bem ancorados para evitar desvios durante o processo de mandrilamento.



● Faça com que o processo de usinagem ocorra em temperatura adequada e com lubrificação adequada para reduzir o atrito e facilitar as operações de corte.
● Confirmar e corrigir o posicionamento repetido do fuso e a precisão do balanceamento dinâmico são ideais para especificações de usinagem CNC.
● Na fase de teste, ao fazer furos, verifique o valor dinâmico de balanço da gravidade da barra de mandrilar e faça os ajustes necessários para limitar a vibração e o corte centrífugo.

2. Tolerâncias de medição precisas

● Com o auxílio de um paquímetro, meça o diâmetro do furo perfurado ou fundido e calcule o sobremetal de usinagem reservado.
● Aloque a tolerância de mandrilamento de acordo com os requisitos de acabamento – acabamento áspero, moderado e fino. A maioria das indústrias segue estes:0,5 mm, para um acabamento áspero, 0,15 mm para um acabamento médio, etc.
● Certifique-se de que a tolerância de mandrilamento não seja inferior a 0,05 mm para materiais com dificuldades de usinagem e peças que exigem requisitos de alta precisão

3. Dicas de ferramentas chatas

Depois de configurar a barra de mandrilar, certifique-se de que a aresta de corte de sua mandriladora esteja na posição correta. Isso envolve garantir que o plano superior da aresta da ferramenta esteja no mesmo plano horizontal que a direção de avanço da cabeça de corte da ferramenta de mandrilar.

4. Dicas chatas de teste

Ao fazer um furo, deixe uma tolerância entre 0,3 e 0,5 mm em sua ferramenta de mandrilar. Além disso, você pode querer modificar a tolerância de um mandrilamento em desbaste para não menos que 0,5 mm para que o produto final após o mandrilamento atenda às especificações de tolerância.

Comparando a perfuração com outros métodos de usinagem

Uma série de outros processos de usinagem compartilham algumas semelhanças com o mandrilamento. Aqui, examinamos as semelhanças e diferenças entre mandrilamento e técnicas de usinagem semelhantes.

1. Perfuração vs. Perfuração

Mandrilamento e perfuração são processos de fabricação subtrativos padrão – ambos envolvem a remoção de partes de um material para criar furos. No entanto, existem diferenças distintas entre os dois métodos. Aqui estão algumas das diferenças entre eles.

● A furação envolve a criação de furos em uma peça de trabalho, enquanto a furação aumenta um furo inicial. Portanto, a furação ocorre antes da furação durante a fabricação.

● Ao contrário da furação, o produto final do processo de mandrilamento de precisão tem um acabamento superficial fino com precisão e exatidão dimensional de alto nível.

● O mandrilamento serve principalmente para alargar o furo. e perfuração aumentam o comprimento do furo em um material.

● Em geral, os furos são frequentemente estreitos e a remoção de cavacos às vezes é um desafio, exigindo furação contínua. Com mandrilamento, os furos são largos o suficiente para facilitar a remoção de cavacos.

2. Chato vs. Torneamento

Assim como o mandrilamento e a furação, o torneamento também é um processo subtrativo. O mandrilamento usa uma única ferramenta de corte com cabeça pontiaguda para ampliar um furo pré-existente em uma peça de trabalho, enquanto o torneamento envolve o uso de uma ferramenta de corte estática e não rotativa para remover pedaços de material de seu exterior.

A principal diferença entre os dois processos é que; enquanto o torneamento remove o material da superfície externa, o mandrilamento remove as partes internas da peça de trabalho. Muitas vezes, os fabricantes realizam operações de torneamento usando uma máquina chamada torno, que também é uma ferramenta padrão usada no mandrilamento. No entanto, o mandrilamento adota outros dispositivos convencionais, assemelhando-se a uma fresadora.

3. Mandrilamento vs. Alargamento

Ambos são processos de corte que envolvem a remoção de componentes internos de uma peça. No entanto, enquanto o mandrilamento usa uma ferramenta com um cabeçote pontiagudo, o mandrilamento usa fresas rotativas para raspar pedaços do material. Outra semelhança é que ambos os processos funcionam em um furo já perfurado ou vazado.

Portanto, a principal diferença entre eles está no processo de aplicação. Enquanto o mandrilamento visa essencialmente ampliar um furo pré-existente, o escareamento visa criar uma parede interna mais fina e lisa para a peça de trabalho. Portanto, a fresagem remove apenas pedacinhos do material, pois visa apenas criar paredes lisas.

Conclusão

Este artigo fornece uma visão geral detalhada da usinagem de mandrilamento. É um processo confiável e rápido para alargar furos fundidos ou pré-perfurados em uma peça de trabalho. E como é um processo CNC – ou seja, controlado por computador, você tem a garantia de sua alta precisão e exatidão.

É essencial saber que, como outros processos de usinagem CNC, existem alguns desafios com furos de usinagem. Por isso, aconselhamos que você consulte o serviço e comece a trabalhar com especialistas.

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Perguntas frequentes

Qual ​​é o propósito do chato?

O objetivo principal da usinagem de mandrilamento é ampliar ou expandir o furo em uma peça de trabalho. O processo não pode criar o furo inicial; em vez disso, aumenta o furo com alta precisão. É a técnica de fabricação para a produção de furos de diâmetros específicos em uma peça de trabalho.

Onde é usada a usinagem de mandrilamento?

A usinagem de furos é uma técnica de fabricação bastante comum usada na maioria das indústrias de manufatura. Eles são a técnica para fazer furos em certos materiais, como um cilindro de motor ou um cano de arma.

A técnica de perfuração também é usada na construção. Por exemplo, uma barra de mandrilar é uma ferramenta padrão usada em trabalhos em metal e madeira.

O que são exemplos de ferramentas chatas?

Já estabelecemos que mandrilar é essencialmente ampliar um furo pré-existente – fazer furos em um material. O processo de usinagem usa um grupo de ferramentas, que inclui o seguinte.

• Barras chatas
• Cabeças chatas
• Exercícios iniciais