Prevenindo Deflexão de Ferramenta: Causas, Consequências e Remédios Práticos

Todo usinador deve estar ciente de deflexão de ferramenta, pois deflexão excessiva pode levar a falha catastrófica na ferramenta ou peça. Deflexão é o deslocamento de um objeto sob carga causando curvatura e/ou fratura.

Por Exemplo: Ao olhar uma prancha de salto em repouso sem pressão do peso de uma pessoa, a prancha está reta. Mas à medida que o mergulhador progride mais para o final, ela dobra mais. Deflexão em ferramentas pode ser pensada de forma similar.

A Deflexão Pode Resultar Em:

• Vida útil encurtada e/ou quebra da ferramenta
• Acabamento superficial abaixo do padrão
• Imprecisões dimensionais da peça

Remédios para Deflexão de Ferramenta

Minimize Sobressaída

Sobressaída refere-se à distância que uma ferramenta está saindo do porta-ferramentas. Simplesmente, conforme sobressaída aumenta, a probabilidade de deflexão aumenta. Quanto maior a distância que a ferramenta pendura do porta-ferramentas, menos shank há para segurar, e dependendo do comprimento do shank, isso pode levar a harmônicos na ferramenta que podem causar fratura. Simplificando, para condições ótimas, minimize sobressaída prendendo a ferramenta o máximo possível.

Longo Canal vs. Longo Alcance

Outra forma de minimizar deflexão é ter plena compreensão das diferenças entre ferramenta de canal longo e longo alcance. A razão para tal diferença em rigidez entre as duas é o diâmetro do núcleo. Quanto mais material, mais rígida a ferramenta; quanto menor o comprimento do canal, mais rígida e maior a vida útil. Embora cada opção tenha seus benefícios e usos necessários, usar a opção certa para uma operação é importante.

Os gráficos abaixo ilustram a relação entre força na ponta e comprimento do canal mostrando quanto a ferramenta defletirá se apenas a ponta estiver engajada enquanto corta. Uma das maneiras-chave de obter a maior vida da ferramenta é aumentando rigidez selecionando o menor alcance e comprimento de corte no maior diâmetro.

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Quando Optar por Ferramenta de Longo Alcance

Ferramentas com alcance são tipicamente usadas para remover material onde há um vão que o shank não caberia, mas uma extensão não-cortante do diâmetro da fresa caberia. Este comprimento de alcance atrás da aresta também é ligeiramente reduzido do diâmetro para prevenir heel (roçamento de superfície não-cortante contra a peça). Ferramentas com alcance são uma das melhores para adicionar ao arsenal por sua versatilidade e vida útil.

Quando Optar por Ferramenta de Longo Canal

Ferramentas de canal longo têm comprimentos de corte maiores e são tipicamente usadas para manter parede contínua no lado de uma peça, ou dentro de canal para aplicações de acabamento. O diâmetro do núcleo é o mesmo tamanho ao longo do comprimento de corte, levando a mais potencial de deflexão dentro da peça. Isso pode levar a aresta cônica se pouco da aresta estiver engajada com alta taxa de avanço. Ao cortar canais profundos, estas ferramentas são muito eficazes. Ao usar HEM, também são muito benéficas devido às capacidades de evacuação de cavacos que ferramentas com alcance não têm.

Deflexão e Resistência do Núcleo da Ferramenta

Diâmetro é fator importante ao calcular deflexão. Usinadores frequentemente usam diâmetro da fresa no cálculo de ferramentas de canal longo, quando na realidade o diâmetro do núcleo (mostrado abaixo) é a dimensão necessária. Isso é porque a porção canelada tem ausência de material nos vales. Para ferramenta com alcance, o diâmetro do núcleo seria usado no cálculo até sua porção de alcance, ponto em que transiciona para diâmetro do pescoço. Ao mudar estes valores, pode reduzir deflexão a ponto onde não é perceptível para ferramenta com alcance mas poderia afetar dimensões críticas em ferramenta de canal longo.

Deflexão Resumida

Deflexão de ferramenta pode causar dano à sua ferramenta e refugar sua peça se não contabilizada propriamente antes de começar um trabalho. Certifique-se de minimizar a distância do porta-ferramentas à ponta para manter deflexão mínima. Para mais informações sobre maneiras de reduzir deflexão em sua usinagem, veja Aprofundando a Profundidade de Corte.