Como a Contagem de Flautas Influencia o Desempenho da Fresa de Topo

Uma das considerações mais importantes ao escolher uma fresa de topo é determinar qual contagem de flautas é melhor para o trabalho em mãos. Tanto material quanto aplicação desempenham um papel importante nesta parte crítica do processo de seleção de ferramenta. Entender os efeitos da contagem de flautas em outras propriedades da ferramenta, e como uma ferramenta se comportará em diferentes situações é uma consideração essencial no processo de seleção de ferramenta.

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Noções Básicas de Geometria da Ferramenta

Geralmente, ferramentas com mais flautas têm um núcleo maior e vales de flauta menores que ferramentas com menos flautas. Mais flautas com um núcleo maior podem fornecer tanto benefícios quanto restrições dependendo da aplicação. Simplificando, um núcleo maior é diretamente proporcional à força da ferramenta; quanto maior o núcleo, mais forte a ferramenta será. Em troca, um núcleo maior também reduz a profundidade da flauta de uma ferramenta, restringindo a quantidade de espaço para cavacos existirem. Isso pode causar problemas com empacotamento de cavacos em aplicações requerendo remoção pesada de material. No entanto, estas considerações apenas nos levam parte do caminho ao tomar uma decisão sobre qual ferramenta usar, e quando.

Considerações de Material

Tradicionalmente, fresas de topo vinham em opção de 2 flautas ou 4 flautas. A regra prática amplamente aceita era usar 2 flautas para usinar alumínio e materiais não-ferrosos, e 4 flautas para usinar aço e ligas mais duras. Como alumínio e ligas não-ferrosas são tipicamente muito mais macias que aços, a força de uma ferramenta é menos preocupação, uma ferramenta pode ser alimentada mais rápido, e maiores taxas de remoção de material (MRR) são facilitadas pelos grandes vales de flauta de ferramentas de 2 flautas. Materiais ferrosos são tipicamente muito mais duros, e requerem a força de um núcleo maior. Taxas de avanço são mais lentas, resultando em cavacos menores, e permitindo vales de flauta menores de uma ferramenta de núcleo maior. Isso também permite mais flautas na ferramenta, que por sua vez aumenta produtividade.

Recentemente, com máquinas e trajetórias de ferramenta mais avançadas, ferramentas de contagem de flautas mais alta tornaram-se a norma na manufatura. Ferramentas não-ferrosas tornaram-se largamente centradas em ferramentas de 3 flautas, permitindo maior produtividade enquanto ainda permitindo evacuação adequada de cavacos. Ferramentas ferrosas deram um passo adiante e progrediram não apenas para 5 e 6 flautas, mas até 7 flautas e mais em alguns casos. Com uma gama mais ampla de dureza, às vezes no topo da escala de dureza Rockwell, muitas mais flautas permitiram vida de ferramenta mais longa, menos desgaste, ferramentas mais fortes, e menos deflexão. Tudo isso resulta em ferramentas mais especializadas para materiais mais específicos. O resultado final é MRR mais alto e produtividade aumentada.

Parâmetros de Execução

Assim como considerações de material terão impacto na ferramenta que você escolhe, tipo de operação e requisitos de profundidade de corte também podem ter grande impacto no número ideal de flautas para sua aplicação. Em aplicações de desbaste, contagens de flautas mais baixas podem ser desejáveis para evacuar grandes quantidades de cavacos mais rápido com vales de flauta maiores. Dito isso, existe um equilíbrio a encontrar, pois trajetórias de ferramenta modernas como Fresamento de Alta Eficiência (HEM) podem alcançar MRR extremo com um passo muito pequeno, e um número maior de flautas. Em um sentido mais tradicional, contagens de flautas mais altas são ótimas para operações de acabamento onde quantidades muito pequenas de material estão sendo removidas, e maior acabamento pode ser alcançado com mais flautas, não se preocupando tanto com evacuação de cavacos.

A contagem de flautas desempenha um grande papel no cálculo de velocidades e avanços também. Uma regra prática comum é "mais flautas, mais avanço", mas esta pode ser uma concepção errônea muito prejudicial. Embora verdadeira em alguns casos, este não é um princípio infinitamente escalável. Como declarado anteriormente, aumentar o número de flautas em uma ferramenta limita o tamanho que os vales de flauta podem ser. Embora adicionar uma 5ª flauta a uma ferramenta de 4 flautas teoricamente dê 25% mais remoção de material por revolução com uma taxa de avanço apropriadamente aumentada, alimentar a ferramenta tanto mais rápido pode sobrecarregar a ferramenta. O aumento de 25% em remoção de material é mais provavelmente próximo a 10-15%, dado que a ferramenta é exatamente a mesma em todas outras especificações. Ferramentas de contagem de flautas mais alta podem requerer velocidades e avanços a serem reduzidos tanto em alguns casos, que uma contagem de flautas mais baixa pode ser ainda mais eficiente. Encontrar o equilíbrio certo é chave em práticas modernas de fresamento.