Como o Torneamento Duro Reduz Tempo de Retificação e Aumenta Precisão

Para certas aplicações, o torneamento duro pode entregar tolerâncias e acabamentos superficiais que tornam a retificação desnecessária. Para trabalhos de tolerância extremamente apertada, o torneamento duro também pode servir como operação de pré-acabamento efetiva. Usinar uma peça endurecida a poucos milésimos de polegada da forma final acelera a retificação minimizando a quantidade de material que deve ser removida.

É precisamente por isso que a instalação de manufatura da Haas Automation em Oxnard, Califórnia, agora torneia duro seus eixos de fuso de torno antes da retificação de acabamento. A empresa torneia duro uma variedade de outros componentes de máquina para tamanho final e especificações de acabamento superficial, mas esta é a primeira vez que usa torneamento duro como operação de pré-acabamento. Não apenas isso tornou a retificação ID e OD mais rápida, mas também eliminou uma situação de retificação interrompida que resultava da distorção da superfície do eixo após tratamento térmico.

Dilema da Distorção

A mudança da empresa para integrar torneamento duro em seu processo de fabricação de eixos de fuso foi impulsionada pelo problema de distorção superficial. A distorção imprevisível dificultava localizar com precisão os diâmetros interno e externo do eixo, o que significava que as operações de retificação tinham que ser configuradas para o pior cenário (maior OD, menor ID) para primeiro derrubar pontos altos do material. Não apenas isso aumentava o número de passadas requeridas, mas também criava uma condição de retificação interrompida, que afetava adversamente a vida da roda.

A Haas estoca um de seus tornos CNC SL-40L com insertos de nitreto de boro cúbico (CBN) para torneiar os eixos de fuso de Rc médio-50 antes da retificação. A máquina faz uma passada cada para diâmetros interno e externo com profundidade de corte de até 0,015 polegada. "Nosso processo de torneamento duro pode entregar tolerâncias de diâmetro de ±0,0003 polegada, mas requisitos para a operação de pré-acabamento nos eixos de fuso não são tão apertados", diz Don Teller, gerente de ferramentas da Haas. O corte leva os diâmetros do eixo a entre 0,003 a 0,005 polegada do tamanho final, o que reduz tempo de retificação em 50 por cento e estende vida da roda.

A empresa não usa fluido de corte ao usinar os eixos de fuso. Isso é porque a profundidade de corte (DOC) relativamente profunda cria um cavaco grande o suficiente para levar a maioria do calor gerado pelo corte, que é o objetivo no torneamento duro. Ao torneiar duro peças com tolerâncias críticas em DOCs muito pequenos, no entanto, a empresa inunda a zona de corte com fluido de corte. "Em casos onde as profundidades de corte são muito pequenas, o cavaco carece da massa para levar o calor que um cavaco maior levaria", diz o Sr. Teller. "Como calor adicional é direcionado para a peça, usamos alto volume de fluido de corte para manter estabilidade térmica e manter tolerâncias."

Tais cavacos finos também têm tendência a "lana de aço" ao redor da ponta da ferramenta, então inundar a zona de corte permite fluido de corte suficiente passar pelos cavacos e alcançar a ponta da ferramenta. "Ao torneiar duro OD, também é útil entregar o fluido de corte de direções opostas, se possível, caso ocorra enrolamento de cavaco", diz o Sr. Teller. "Fluido de corte de alta pressão é outra alternativa, mas você tem que ser preciso ao direcionar o fluido de corte para a ponta da ferramenta."