Usando o torneamento difícil para reduzir o tempo de retificação

Para certas aplicações, o torneamento duro pode fornecer tolerâncias e acabamentos superficiais que tornam a retificação desnecessária. Para trabalhos com tolerâncias extremamente apertadas, o torneamento duro também pode servir como uma operação de pré-acabamento eficaz. A usinagem de uma peça endurecida em alguns milhares de polegadas de forma líquida acelera a retificação, minimizando a quantidade de material que deve ser removido.

É precisamente por isso que as instalações de fabricação da Haas Automation em Oxnard, Califórnia, agora tornam duros os eixos do eixo do torno antes da retificação de acabamento. A empresa torneia uma variedade de outros componentes da máquina para especificações de tamanho final e acabamento de superfície, mas esta é a primeira vez que usa torneamento duro como uma operação de pré-acabamento. Isso não apenas tornou a retificação de diâmetro interno e externo mais rápida, mas também eliminou uma situação de retificação interrompida devido à distorção da superfície do eixo após o tratamento térmico.

Dilema de distorção

A mudança da empresa para integrar o torneamento duro em seu processo de fabricação de eixos de fuso foi estimulada pelo problema de distorção da superfície. A distorção imprevisível tornou difícil 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 derrubar primeiro os pontos altos do material. Isso não apenas aumentou o número de passes necessários, mas também criou uma condição de retificação interrompida, o que afetou negativamente a vida útil do rebolo.

A Haas tem em estoque um de seus tornos CNC SL-40L com pastilhas de nitreto cúbico de boro (CBN) para girar os eixos do fuso Rc de meados dos anos 50 antes da retificação. A máquina faz uma passagem para cada diâmetro interno e externo com uma profundidade de corte de até 0,015 polegada. "Nosso processo de torneamento duro pode fornecer tolerâncias de diâmetro de ±0,0003 polegada, mas os requisitos para a operação de pré-acabamento nos eixos do fuso não são tão rígidos", diz Don Teller, gerente de ferramentas da Haas. O corte leva os diâmetros do eixo entre 0,003 a 0,005 polegada de tamanho de acabamento, o que reduz o tempo de retificação em 50% e prolonga a vida útil do rebolo.

A empresa não usa refrigerante na usinagem dos eixos do fuso. Isso porque a profundidade de corte relativamente profunda (DOC) cria um cavaco grande o suficiente para retirar a maior parte do calor gerado pelo corte, que é o objetivo do torneamento duro. No entanto, ao tornear peças duras com tolerâncias críticas em DOCs muito pequenos, a empresa inunda a zona de corte com refrigerante. "Nos casos em que as profundidades de corte são muito pequenas, o cavaco não tem a massa para suportar o calor que um cavaco maior faria", diz Teller. "Como o calor adicional é direcionado para a peça, usamos um alto volume de refrigerante para manter a estabilidade térmica e manter as tolerâncias".

Esses cavacos finos também têm uma tendência a "lã de aço" ao redor da ponta da ferramenta, portanto, inundar a zona de corte permite que refrigerante suficiente passe pelos cavacos e alcance a ponta da ferramenta. "No torneamento duro com diâmetro externo, também é útil fornecer a refrigeração de direções opostas, se possível, caso ocorra o envolvimento de cavacos", diz o Sr. Teller. "A refrigeração de alta pressão é outra alternativa, mas você precisa ser preciso ao direcionar a refrigeração para a ponta da ferramenta."