Comparação Rápida de Ferramentas de Corte CNC: Fresas de Topo, Fresas de Rosca e Mais

Máquinas CNC são equipamentos extremamente versáteis, em grande parte graças à gama de ferramentas de corte que podem acomodar. De fresas de topo a fresas de rosca, há uma ferramenta para cada operação, permitindo que uma máquina CNC realize uma variedade de cortes e incisões em uma peça de trabalho.

Conhecer essas ferramentas de corte é uma ótima maneira de entender a usinagem CNC em geral. E um melhor entendimento da usinagem ajudará você a projetar peças mais adequadas ao processo de manufatura.

Este artigo analisa algumas das ferramentas de corte de usinagem CNC mais amplamente usadas, embora existam muitas outras além das discutidas.

Noções Básicas de Ferramentas de Corte

Uma ferramenta de corte é um dispositivo usado para remover material de um bloco sólido de material. Ela é acoplada ao fuso de uma máquina CNC, que segue instruções de computador para guiar a ferramenta de corte onde ela precisa ir.

Ferramentas de corte removem material da peça de trabalho por um processo de deformação por cisalhamento. Ou seja, a ferramenta afiada gira em alta velocidade e corta da peça de trabalho muitos cavacos minúsculos, que são então ejetados para longe da peça. Algumas ferramentas fazem contato com a peça de trabalho em apenas um ponto, enquanto outras, como fresas de topo, atingem o material em múltiplos pontos.

A maioria das ferramentas de corte de máquinas CNC apresenta múltiplos canais, que são ranhuras helicoidais que percorrem o exterior da ferramenta. Os canais podem ser pensados como os vales da ferramenta de corte, enquanto os dentes, as cristas afiadas entre cada canal, são seus picos. Cavacos cortados da peça de trabalho viajam pelos canais enquanto são ejetados.

O número ideal de canais em uma ferramenta de corte depende do material da peça de trabalho. Uma ferramenta com menos canais é preferível para materiais macios, já que a largura aumentada do canal significa que cavacos maiores podem ser ejetados. Uma contagem de canais mais alta pode aumentar a velocidade e é adequada para materiais mais duros, mas pode levar a emperramento de cavacos, já que cada canal é mais estreito.

O tipo de ferramenta de corte afetará o tamanho do cavaco removido da peça de trabalho, assim como a velocidade do fuso e a taxa de avanço.

Materiais de Ferramentas de Corte

Para cortar a peça de trabalho sólida, as ferramentas de corte devem ser feitas de um material mais duro que o material da peça. E como a usinagem CNC é regularmente usada para criar peças de materiais muito duros, isso limita o número de materiais de ferramentas de corte disponíveis.

Materiais comuns de ferramentas de corte incluem:

Aço Carbono

O aço carbono é uma liga de aço acessível contendo 0,6-1,5% de carbono, além de silício e manganês.

Aço de Alta Velocidade (HSS)

O HSS mais caro é mais duro e tenaz que o aço carbono graças à sua mistura de cromo, tungstênio e molibdênio.

Metal Duro (Carbide)

Geralmente sinterizado com outro metal como titânio, ferramentas de metal duro são resistentes ao desgaste e ao calor, proporcionando um excelente acabamento superficial.

Cerâmica

Usada para cortar superligas, ferro fundido e outros materiais fortes, ferramentas cerâmicas são resistentes à corrosão e ao calor.

Revestimentos de Ferramentas de Corte

A função de uma ferramenta de corte depende de sua forma e material, mas também pode ser ajustada com um revestimento sobre o material principal.

Esses revestimentos podem tornar as ferramentas mais duras, aumentar sua vida útil ou permitir que cortem em velocidades mais rápidas sem comprometer a peça.

Revestimentos comuns de ferramentas de corte incluem:

Nitreto de Titânio (TiN)

O TiN é um revestimento de uso geral com alta temperatura de oxidação que aumenta a dureza de uma ferramenta de corte.

Carbonitreto de Titânio (TiCN)

O TiCN adiciona lubrificidade superficial e dureza a uma ferramenta de corte.

Nitreto de Titânio e Alumínio Superdurável (Al-TiN)

O Al-TiN adiciona resistência ao calor a ferramentas de corte de metal duro, especialmente quando se emprega refrigeração mínima.

Diamante

O diamante fornece um revestimento de alto desempenho para cortar materiais abrasivos.

Nitreto de Cromo (CrN)

O CrN adiciona resistência à corrosão e dureza a ferramentas de corte.

1. Fresa de Topo (End Mill)

A fresa de topo é a ferramenta mais amplamente usada para usinagem CNC vertical. Com dentes de corte em uma extremidade e nas laterais, as fresas de topo podem remover grandes quantidades de material em pouco tempo.

Fresas de topo vêm em muitas formas. Algumas têm apenas um único canal, enquanto outras podem ter até oito ou até mais. (Além de quatro canais, no entanto, a remoção de cavacos pode se tornar um problema.)

Tipos de fresa de topo incluem:

• Plana: Ferramenta de uso geral com face plana adequada para características 2D
• Ponta Esférica (Ball Nose): Ferramenta com extremidade em forma de bola adequada para contornos e curvas 3D
• Ponta Arredondada (Bull Nose): Ferramenta com fundo plano e canto arredondado adequada para arredondamentos e desbaste

2. Fresa de Topo para Desbaste (Roughing End Mill)

Uma fresa de topo para desbaste é um tipo de fresa de topo usada para remover maiores quantidades de material com menos precisão que uma fresa de topo padrão.

A ferramenta tem dentes serrilhados que removem grandes seções de material mas deixam um acabamento rugoso na peça. Ela produz cavacos pequenos que são fáceis de limpar.

3. Fresa de Facear (Face Mill)

Fresas de facear consistem em um corpo sólido com pastilhas de corte intercambiáveis, geralmente feitas de metal duro. Elas são usadas para fazer seções planas na peça de trabalho, frequentemente antes que outro tipo de cortador seja usado para fazer características detalhadas.

Como as arestas de corte das fresas de facear estão em seus lados, o corte deve ser feito horizontalmente.

No entanto, fresas de facear podem ser mais econômicas que outras ferramentas de corte, já que variações no perfil de corte podem ser alcançadas substituindo as pequenas pastilhas de corte em vez da ferramenta inteira.

4. Fresa de Voo (Fly Cutter)

Fresas de voo compreendem uma ou duas hastes de ferramenta contidas dentro de um corpo sólido. As hastes de ferramenta de uma fresa de voo fazem cortes amplos e rasos, produzindo um acabamento superficial liso.

É mais comum encontrar fresas de voo com uma haste de ferramenta, mas aquelas com duas hastes — às vezes chamadas de "barras de voo" — proporcionam um balanço maior.

Menos caras que fresas de facear, fresas de voo podem, no entanto, ser usadas para propósitos semelhantes.

5. Fresa de Rosca (Thread Mill)

Muitos engenheiros preferem fazer roscas usando machos, mas roscas também podem ser feitas com uma máquina CNC equipada com uma fresa de rosca.

Fresas de rosca podem cortar roscas internas ou externas, e podem ser melhores que machos para penetrar metais muito duros ou peças assimétricas.

6. Broca (Drill Bit)

Máquinas CNC podem ser equipadas com uma variedade de brocas para várias operações de corte. Brocas têm um ou mais canais e uma ponta de corte cônica.

Brocas usadas em usinagem CNC incluem:

• Broca Helicoidal (Twist Drill): Usada para fazer furos na peça de trabalho
• Broca de Centrar (Center Drill): Usada para localizar precisamente um furo antes de furar
• Broca de Ejeção (Ejector Drill): Usada para furos profundos

7. Alargador (Reamer)

Alargadores são usados para alargar furos existentes na peça de trabalho, fornecendo um diâmetro de furo exato e um excelente acabamento superficial.

Alargadores podem criar furos com tolerâncias muito mais apertadas que outras ferramentas de corte.

8. Fresa Oca (Hollow Mill)

Fresas ocos são ferramentas de corte em forma de tubo que são como fresas de topo invertidas. Suas arestas de corte estão no interior da forma do tubo, e podem ser usadas para criar formas como pontas completas e raios de forma.

9. Fresa Lateral e de Face (Side-and-Face Cutter)

Fresas lateral e de face têm dentes tanto em seu lado quanto em sua circunferência, e são adequadas para cortes desbalanceados.

Essas ferramentas de corte podem ser usadas para cortar ranhuras e canais com taxas de avanço rápidas. Seus dentes podem ser retos ou escalonados.

10. Fresa de Engrenagem (Gear Cutter)

Fresadoras CNC são às vezes usadas para criar engrenagens metálicas para a indústria de manufatura. Ferramentas específicas de corte de engrenagens podem ser usadas para fazer essas engrenagens.

Cortar engrenagens às vezes requer um tipo especial de máquina de fresar conhecida como máquina de engrenagem por geração (hobbing machine).

11. Fresa de Cilindro (Slab Mill)

Fresas de cilindro ou fresas de fresamento simples são usadas para fresar superfícies planas, geralmente com a superfície alvo montada paralela à mesa da máquina.

Essas ferramentas de corte não têm dentes laterais, e podem ser usadas para operações de usinagem gerais ou pesadas.

A 3ERP fornece serviços profissionais de usinagem CNC para suas necessidades de prototipagem e produção. Entre em contato para um orçamento rápido.