Dominando a Fresagem de Alta Eficiência: Técnicas e Benefícios

O seguinte é apenas um dos vários artigos relevantes sobre Fresagem de Alta Eficiência (HEM). Para obter uma compreensão completa deste popular método de usinagem, confira os posts adicionais sobre HEM abaixo!

Usinagem de Alta Velocidade vs. HEM | Como Combater o Afinamento de Cavaco | Aprofundando a Profundidade de Corte | Como Evitar 4 Principais Tipos de Desgaste de Ferramenta | Introdução à Fresagem Trocoidal

A Fresagem de Alta Eficiência (HEM) é uma estratégia que está ganhando popularidade rapidamente na indústria de usinagem de metais. A maioria dos pacotes CAM agora oferece módulos para gerar trajetórias de ferramenta HEM, cada um com seu próprio nome proprietário. Nesses pacotes, a HEM também pode ser conhecida como Fresagem Dinâmica ou Usinagem de Alta Eficiência, entre outros. A HEM pode resultar em eficiência profunda na oficina, vida útil prolongada da ferramenta, maior desempenho e economia de custos. Fresas de topo de alto desempenho projetadas para atingir velocidades e avanços mais altos ajudarão os usinadores a colher todos os benefícios deste popular método de usinagem.

Fresagem de Alta Eficiência Definida

A HEM é uma técnica de fresamento para desbaste que utiliza uma menor Profundidade de Corte Radial (RDOC) e uma maior Profundidade de Corte Axial (ADOC). Isso distribui o desgaste uniformemente ao longo da aresta de corte, dissipa o calor e reduz a chance de falha da ferramenta.

Esta estratégia difere da fresagem tradicional ou convencional, que normalmente requer uma RDOC maior e ADOC menor. A fresagem tradicional causa concentrações de calor em uma pequena porção da ferramenta de corte, acelerando o processo de desgaste. Além disso, enquanto a Fresagem Tradicional exige mais passadas axiais, as trajetórias HEM usam mais passadas radialmente.

Para mais informações sobre otimização da Profundidade de Corte em relação à HEM, consulte Aprofundando a Profundidade de Corte: Abordagens Periférica, Canal e HEM.

Aplicações CAM Integradas

A tecnologia de usinagem tem avançado com o desenvolvimento de máquinas mais rápidas e potentes. Para acompanhar, muitos aplicativos CAM desenvolveram recursos integrados para trajetórias HEM, incluindo a Fresagem Trocoidal, um método usado para criar um canal mais largo que o diâmetro de corte da ferramenta.

A HEM baseia-se amplamente na teoria do Afinamento Radial de Cavaco, ou o fenômeno que ocorre com RDOC variável, e relaciona-se com a espessura do cavaco e avanço por dente. A HEM ajusta os parâmetros para manter uma carga constante na ferramenta durante toda a operação de desbaste, resultando em taxas de remoção de material (MRR) mais agressivas. Dessa forma, a HEM difere de outras trajetórias de alto desempenho, que envolvem diferentes métodos para alcançar MRR significativo.

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Praticamente qualquer máquina CNC pode realizar HEM – a chave é um controlador CNC rápido. Ao converter de um programa regular para HEM, cerca de 20 linhas de código HEM serão escritas para cada linha de código regular. Um processador rápido é necessário para olhar à frente no código e acompanhar a operação. Além disso, software CAM avançado que gerencia inteligentemente a carga da ferramenta ajustando IPT e RDOC também é necessário.

Estudos de Caso de Fresagem de Alta Eficiência

O exemplo a seguir mostra o resultado que um usinador obteve ao usar uma ferramenta Helical Solutions HEV-5 para realizar uma operação HEM em aço inoxidável 17-4PH. Ao realizar HEM, esta fresa de topo de 1/2" de diâmetro e 5 canais engajou a peça apenas 12% radialmente, mas 100% axialmente. Este usinador conseguiu reduzir o desgaste da ferramenta e completar 40 peças com uma única ferramenta, versus apenas 15 com uma trajetória de desbaste tradicional.

O efeito da HEM em uma aplicação de desbaste também pode ser visto no estudo de caso abaixo. Ao usinar alumínio 6061 com a fresa Helical H45AL-C-3, uma fresa de desbaste de 1/2", 3 canais, este usinador conseguiu terminar uma peça em 3 minutos, versus 11 minutos com uma trajetória de desbaste tradicional. Uma ferramenta foi capaz de produzir 900 peças com HEM, um aumento de mais de 150% sobre o método tradicional.

Importância da Ferramenta para HEM

De modo geral, HEM é uma questão de como a ferramenta é executada – não a ferramenta em si. Virtualmente qualquer ferramenta pode realizar HEM, mas usar ferramentas projetadas para suportar os rigores da HEM resultará em maior sucesso. Embora você possa correr uma maratona com qualquer tipo de sapato, provavelmente obterá os melhores resultados e desempenho com tênis de corrida.

A HEM é frequentemente considerada um método para ferramentas de maior diâmetro devido à MRR agressiva da operação e à fragilidade de ferramentas abaixo de 1/8". No entanto, ferramentas em miniatura também podem ser usadas para alcançar HEM.

O uso de ferramentas em miniatura para HEM pode criar desafios adicionais que devem ser compreendidos antes de iniciar a operação.

Melhores Ferramentas para HEM:

• Alta contagem de canais para MRR aumentada.
• Diâmetro de núcleo grande para resistência adicional.
• Revestimento otimizado para o material da peça para lubrificidade aumentada.
• Design de Passo Variável/Helicoide Variável para redução de harmônicos.

Principais Conclusões

A HEM é uma operação de usinagem que continua a crescer em popularidade em oficinas no mundo todo. Uma técnica de fresamento para desbaste que utiliza RDOC menor e ADOC maior que a fresagem tradicional, a HEM distribui o desgaste uniformemente ao longo da aresta de corte de uma ferramenta, reduzindo concentrações de calor e diminuindo a taxa de desgaste. Isso é especialmente verdadeiro em ferramentas mais adequadas para promover os benefícios da HEM.