Como maximizar a produtividade da máquina:redução de cavacos

Desde o prolongamento da vida útil da ferramenta até a adoção de ferramentas e técnicas patenteadas de taxa de remoção de metal, o desbaste de cavacos é fundamental para maximizar a produtividade da máquina na usinagem hoje.

Desde que os maquinistas estão diante das fresadoras manuais, eles sabem que, à medida que a largura de corte diminui, as forças de corte também diminuem. O fuso fica mais silencioso; o manípulo mais fácil de rodar. No entanto, faça um corte muito leve sem aumentar simultaneamente a velocidade de avanço, e a vida útil da ferramenta sofre à medida que a fresa de topo se esfrega em si mesma - e fica cega como uma velha faca de manteiga. Aprenda a usar a redução de cavacos a seu favor com as tecnologias atuais. Seja afinamento de cavacos radial ou axial – ou percursos trocóides – a prova está na ferramenta e na técnica.

Taxas de avanço para afinamento radial de cavacos e fresamento de face:faça as contas

O afinamento radial de cavacos, que ocorre sempre que o engate da fresa radial cai abaixo de 50 por cento do diâmetro da fresa, é tão relevante em centros de usinagem CNC quanto em fresas de joelho operadas manualmente. Por exemplo, uma fresa de topo de 1/2 polegada e 4 canais alimentando a 0,01 polegada por dente (IPT) com um passo de 1/4 polegada ou maior (profundidade de corte radial) produz uma espessura de cavaco igual ao IPT programado velocidade de avanço ou 0,010 polegadas. Mas diminua o passo para 10 por cento (0,050 polegada) e o valor IPT deve ser aumentado para 0,0167 polegada para obter uma espessura de cavaco comparável.

Nem todo afinamento de cavacos, no entanto, é radial. As operações de faceamento são normalmente executadas com fresas de botão de pastilha redonda com ângulo de ataque de 45 graus intercambiáveis, ambas com cavacos finos axialmente. Eles também direcionam as forças de corte para cima e para dentro do fuso, que é exatamente onde você quer que elas cheguem. Em ambos os casos, a taxa de avanço provavelmente precisará ser aumentada para compensar o efeito de afinamento de cavacos, muitas vezes muito mais alto do que o esperado.

O cenário de desbaste de cavacos se torna ainda mais complexo quando as ferramentas de corte entram nos cantos, correm ao redor das ilhas e mergulham profundamente nos bolsões. As taxas de avanço devem ser continuamente ajustadas (assim como os próprios percursos) para compensar as mudanças nos ângulos de engate da fresa e seu impacto na espessura do cavaco. Felizmente, a maioria dos sistemas CAM hoje são capazes de fazer esses cálculos, e muitos aproveitam o efeito de afinamento de cavacos para aumentar consideravelmente as taxas de remoção de metal.

Dinamismo com Percursos Trocoidal

Ao realizar cortes radiais mais leves em velocidades de avanço mais altas e engate axial mais longo (muitas vezes enterrando a fresa de topo ao longo de todo o seu comprimento), as forças de corte são reduzidas e a vida útil da ferramenta melhorada. Esses caminhos de ferramenta “trocoidais” apresentam oportunidades substanciais para a comunidade de usinagem. Os dias de passos simples no estilo de pista de corrida e cortes incrementais no eixo Z estão sendo abandonados em favor do “Movimento Dinâmico”, “Fresagem Volumétrica”, “Desobstrução Adaptativa” e estratégias de desbaste patenteadas semelhantes, taxas de remoção de metal mais promissoras 1-1/ 2 a 2 vezes maior que os métodos tradicionais.

Se sua loja não investigou esse novo paradigma de programação, é hora de fazê-lo. Mas mesmo para aqueles que já estão usando esses percursos, várias estratégias de usinagem adicionais devem ser implementadas para que a produtividade máxima seja alcançada.

Empregar fresas de topo mais recentes

As fresas de topo de ontem podem ser inadequadas para os caminhos da ferramenta de hoje. Avanços e velocidades de fuso mais altos são mais propensos a causar trepidação, uma condição que muitas vezes é exacerbada nas máquinas-ferramentas de guia linear mais leves, rápidas e comuns nas oficinas hoje em dia. Uma ampla variedade de fresas de topo de alto desempenho está disponível, muitas equipadas com geometrias de alto cisalhamento, passo variável e às vezes de hélice variável que interrompem a vibração antes que ela possa começar. Alguns têm 5, 6 e até 7 canais, tornando-os especialmente adequados para cortes leves e altas taxas de avanço.

Aproveite a evacuação de chip

As opiniões variam sobre isso, mas poucos argumentam que a maior parte do calor gerado durante as operações de moagem eficiente sai com o cavaco. Por causa disso, alguns sugerem que um jato de ar para tirar o cavaco da zona de trabalho e evitar o re-corte é tudo o que é necessário ao usinar muitos aços e superligas. Outros apostam em sistemas de refrigeração de alta pressão, capazes de enviar fluido de corte limpo e filtrado através da ferramenta a 1000 psi ou mais. A abordagem a ser adotada depende do material, da ferramenta de corte e do revestimento da ferramenta, mas ambos merecem consideração (assim como a lubrificação de quantidade mínima, ou MQL, uma alternativa cada vez mais popular ao fluido de corte tradicional).

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Use carboneto mais duro

Os métodos convencionais de “agrupamento” exigem um metal duro resistente, capaz de suportar forças de corte pesadas e vibrações que acompanham o enterramento de uma ferramenta. Mas profundidades de corte radiais leves e altas taxas de avanço significam que uma classe de metal duro mais dura pode ser usada, na maioria dos casos prometendo maior vida útil da ferramenta. E uma vez que maiores quantidades de calor são geradas durante o fresamento de alto avanço (HFM), um revestimento de ferramenta multifásico de TiAlN ou comparável deve ser usado para fornecer lubricidade, melhorar as características de desgaste e estender ainda mais a longevidade e a previsibilidade da ferramenta.

Encontre ótimos porta-ferramentas

Rasgar um pedaço de aço inoxidável ou titânio a várias centenas de polegadas por minuto é uma coisa linda, mas apenas se não houver chance de o cortador se soltar, enviando estilhaços de uma extremidade da oficina à outra. Estratégias de HFM como essas exigem porta-ferramentas hidráulicas de alta qualidade ou de ajuste termorretrátil, alguns dos quais têm ranhuras ou planos especiais para evitar o arrancamento. E se você for girar a ferramenta a mais de 8.000 RPM (o que quase certamente fará), convém equilibrá-la também. Runout e vibração são assassinos de produtividade.

Agarre com firmeza

Enquanto você está nisso, como você está aguentando o papel? É verdade que as forças de corte são geralmente mais baixas com HFM em comparação com a antiga abordagem de rasgo e ronco, mas isso não significa que o torno de maquinista surrado que você usa desde a presidência do primeiro Bush Sr. . Uma variedade de soluções de fixação de alta precisão, poderosas e, em muitos casos, hidráulicas ou pneumáticas existem no mercado hoje. Enquanto você está nisso, confira algumas das opções de troca rápida, porque uma vez que você adota uma estratégia de fresamento HFM, você certamente estará configurando trabalhos com mais frequência.

Claro, há mais no HFM do que afinamento de cavacos e percursos trocóides. As ferramentas de corte devem entrar e sair do corte com movimentos graduais de arco. Os cantos internos podem precisar ser “recortados” para evitar o encaixe excessivo da fresa, possivelmente quebrando a ferramenta. Evite curvas fechadas e cantos de 90 graus usando percursos arredondados.

Crie um processo previsível e repetível para retirada de ferramentas

Acima de tudo, esforce-se por processos previsíveis. Todas as ferramentas de corte eventualmente falharão, mas saber quando e como ocorre o desgaste e, em seguida, substituir as ferramentas antes de uma falha catastrófica é um acéfalo, mesmo que isso signifique retirar uma ferramenta antes do tempo. Documente sua configuração e mantenha um registro contínuo de mudanças de avanço ou velocidade, quais ferramentas foram alteradas e por quê, e quaisquer observações de usinagem que parecessem relevantes no momento. Isso evitará surpresas e permitirá que você maximize a remoção de metal.

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