Vídeo:Ferramentas de forma em tornos CNC

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Em um torno CNC ou centro de torneamento, uma maneira de usinar um perfil cilíndrico complexo é óbvia. Ou seja:programar uma pastilha de torneamento de ponta única para avançar ao longo da geometria desse perfil. Pode parecer que não há outra maneira.

No entanto, existe também um método de usinagem desses perfis que antecedeu o desenvolvimento do CNC. E em certas aplicações – mesmo em máquinas CNC – essa ainda é a abordagem mais eficiente. Esse método envolve ferramentas de formulário.

De fato, de acordo com o fabricante de ferramentas de forma Schwanog, os processos de usinagem CNC agora representam a maior parte das vendas da empresa para esse tipo de ferramenta.

As ferramentas de formulário são inserções personalizadas. A aresta de corte corresponde ao perfil pretendido da peça. Como resultado, um único mergulho reto com a pastilha produz a forma desejada. Isso há muito fornece uma maneira para equipamentos de produção não CNC, como máquinas de parafuso automáticas, obterem perfis torneados complexos, portanto, pode parecer contra-intuitivo renunciar à programação para usar o mesmo tipo de ferramenta personalizada em uma máquina CNC. No entanto, o gerente geral da Schwanog nos EUA, Holger Johannsen, diz que há vantagens importantes nas ferramentas de forma que, nas aplicações certas, as tornam mais econômicas do que as pastilhas de torneamento padrão em equipamentos CNC.

A mais significativa dessas vantagens é o tempo. O vídeo acima ilustra isso. Quando o mesmo perfil torneado é usinado com uma ferramenta de forma contra uma série de fresas de ponto único, o simples movimento de entrada e saída da ferramenta de forma permite que o perfil seja usinado em cerca de um terço do tempo. Dado um volume grande o suficiente, essa economia de tempo pode se tornar atraente o suficiente para justificar o investimento na ferramenta personalizada.

Mas talvez surpreendentemente, a precisão também faz parte do uso dessas ferramentas. O motivo está relacionado a variáveis ​​reduzidas. Uma ferramenta de torneamento padrão seguindo um caminho interpolado envolve dois eixos de máquina, enquanto uma ferramenta de forma usa apenas um eixo de máquina. Com menos elementos em movimento para contribuir para o erro do processo, a ferramenta de formulário muitas vezes pode facilitar a obtenção consistente de precisão rigorosa.

O Sr. Johannsen diz que mais uma vantagem é o acabamento. Com uma ferramenta de ponta única, inevitavelmente há cúspides entre as rotações da peça de trabalho à medida que a aresta de corte se move ao longo do contorno. Uma ferramenta de forma omite essas cúspides, pois todo o segmento da peça representada pela forma é usinado em um único mergulho.

Cada ferramenta de formulário é um pedido especial. Cada um é projetado para a geometria fornecida pelo usuário final. Isso obviamente significa que há um custo adicional significativo envolvido na especificação da ferramenta de formulário em vez de uma ferramenta padrão. As aplicações que podem se beneficiar de uma ou mais das vantagens acima – tempo de ciclo, precisão ou acabamento – são as que podem justificar a despesa.

Ainda assim, uma comparação direta de preços entre ferramentas padrão e personalizadas não necessariamente leva em conta com precisão a diferença de custo, diz o Sr. Johannsen. Um fator adicional é a vida útil da ferramenta. Quando uma pastilha de ponto único usina ao longo de algum segmento perfilado da peça, toda a energia do corte que contribui para o desgaste da ferramenta é concentrada naquele único “ponto” estreito de contato entre a fresa e a peça. Por outro lado, a ferramenta de formulário corta ao longo de uma linha de contato, com a energia do corte distribuída ao longo do perfil. Como resultado, pode-se contar que uma ferramenta de forma se desgasta muito mais lentamente - não apenas reduzindo a taxa na qual novas pastilhas precisam ser compradas, mas também reduzindo a quantidade de tempo perdido na substituição da ferramenta.