Torneamento vs Fresagem: Diferenças-Chave Explicadas

Maquinação ou corte de metal é um processo de fabrico subtrativo predominantemente usado para remover material indesejado da peça de trabalho para melhorar a precisão dimensional e tolerância. Ao longo dos tempos, múltiplos processos de maquinação evoluíram para processamento eficiente de uma maior variedade de materiais de inúmeras formas. Amplamente, tais processos podem ser classificados como processos de maquinação convencionais, processos de acabamento abrasivo e processos de maquinação não tradicionais (MNT). Por definição, maquinação convencional é um dos processos de fabrico pelo qual material em excesso é cortado de um bruto pré-formado na forma de aparas usando uma ferramenta de corte em forma de cunha para fornecer forma, tamanho e acabamento pretendidos. Torneamento, rosqueamento, faceamento, centragem, furação, alargamento, reaming, roscagem, plainamento, ranhuramento, planeamento, fresagem, broaching, hobbing, etc. são exemplos de operações de maquinação convencional.

Portanto, torneamento e fresagem são ambos operações de maquinação convencional; no entanto, cada um deles tem diferentes capacidades e assim é adequado para fabricar diferentes características removendo material da peça de trabalho. Torneamento é extensivamente usado para gerar superfícies cilíndricas ou cónicas. Aqui, o bruto primário (matéria-prima pré-maquinada) pode ser de qualquer forma (baseado em fixação disponível e capacidade da máquina). Emprega uma ferramenta de torneamento de ponto único para cortar uma camada fina de material na forma de aparas contínuas ou descontínuas. Esta operação é realizada numa ferramenta de máquina bem conhecida e versátil, chamada torno. Baseado nas características maquinadas, o torneamento pode ser sub-agrupado como torneamento reto, torneamento cónico, torneamento interno, torneamento escalonado, etc. No entanto, em todos os casos a superfície gerada é cilíndrica ou cónica.

Embora a fresagem seja também uma operação de maquinação como o torneamento, a sua técnica de processo, capacidade e forma da característica gerada diferem do torneamento. Enquanto o torneamento produz superfícies cilíndricas ou cónicas, a fresagem é útil para gerar superfícies planas ou esculpidas. Emprega uma ferramenta de corte de múltiplos pontos que pode conter 2 – 150 arestas de corte. Assim, a fresagem é um processo mais rápido que resulta em maior produtividade. A operação é realizada numa máquina de fresar que pode ter fuso horizontal ou vertical. Baseado nas características geradas e técnica, a fresagem pode também ser sub-agrupada como fresagem de face, fresagem lateral, fresagem de topo, etc. Várias diferenças entre torneamento e fresagem são dadas abaixo em formato de tabela.

Tabela: Diferenças entre torneamento e fresagem

Superfície e característica gerada: Torneamento é predominantemente usado para gerar superfícies cilíndricas ou cónicas, independentemente da forma da matéria-prima. Qualquer característica gerada por este processo deve ser rotacionalmente simétrica. Tipicamente pode ser empregue para fabricar peças axisimétricas como eixos cilíndricos ou cónicos, eixos escalonados, objetos cónicos, aumento do diâmetro de furos internos (não pode originar um furo), corte de ranhuras cilíndricas, etc. Contrariamente a isto, a fresagem pode ser empregue para gerar superfície plana de qualquer orientação bem como superfícies de contorno. Características como ranhuras, canais, chavetas, bolsas, paredes, aletas, almas, etc. são comumente encontradas na fresagem.

Ferramentas de máquina empregadas para operações: No domínio do corte de metal, ferramenta de máquina é uma categoria específica de máquina que imparte todos os movimentos necessários à peça e/ou ferramenta, bem como fornece facilidades para os montar. Diferente operação de maquinação é realizada em diferentes ferramentas de máquina; no entanto, certa ferramenta de máquina também é capaz de realizar um número de operações similares. Torneamento é realizado numa ferramenta de máquina versátil chamada torno. Esta é principalmente uma ferramenta de máquina de eixo horizontal (fuso é horizontal); no entanto, torno de eixo vertical também está disponível, especialmente de mesa. Fresagem é realizada em máquina de fresar, que pode ter eixo vertical ou horizontal (ambos são comuns).

Ferramenta de ponto único e múltiplos pontos: Uma ferramenta de corte (ou ferramenta) pode conter apenas um ou mais número de arestas de corte ativas que podem participar na ação de remoção de material durante a maquinação. Baseado no número de arestas de corte, ferramentas podem ser classificadas como de ponto único ou múltiplos pontos. Operação de torneamento é realizada usando uma ferramenta de ponto único, chamada FPTT (ferramenta de torneamento de ponto único). Então tem apenas uma aresta de corte principal que pode participar ativamente no corte ou remoção de materiais. Contrariamente a isto, uma ferramenta de fresar pode conter 2 – 150 arestas de corte, às vezes até mais. Obviamente é uma ferramenta de múltiplos pontos pois mais do que uma aresta de corte participa simultaneamente no corte ou remoção de materiais.

Movimento de corte e movimento de avanço: Existem dois movimentos relativos entre a peça de trabalho e a ferramenta cuja ação simultânea causa corte de uma camada do material de trabalho. Estes dois são chamados movimentos primários pois a maioria da potência de corte é absorvida por eles; no entanto, pode haver outros movimentos secundários baseados na característica ou superfície a ser produzida. É função da ferramenta de máquina impartir tais movimentos relativos na direção pretendida a uma taxa pré-determinada. No torneamento, rotação da peça de trabalho a uma velocidade de corte fixa fornece o movimento de corte requerido, enquanto movimento do carro da ferramenta (no qual a ferramenta está montada firmemente) fornece o movimento de avanço requerido. Na fresagem é completamente oposto — movimento de corte é fornecido pela rotação da ferramenta a um rpm fixo enquanto movimento de avanço é fornecido movendo a mesa de trabalho (na qual a peça de trabalho está montada).

Corte contínuo e descontínuo e aparas correspondentes: Durante operação de torneamento, a ferramenta permanece continuamente em contacto próximo com a peça de trabalho e assim resulta em aparas contínuas. Embora o tipo de apara dependa de muitos fatores previsíveis e imprevisíveis, o torneamento tem a capacidade de produzir aparas contínuas sob condições de corte favoráveis. A fresagem inerentemente produz aparas descontínuas porque nenhuma aresta de corte única permanece em contacto com a peça de trabalho; em vez disso, as arestas de corte engatam e desengatam repetidamente ao longo da operação.

Carga de apara e questões de produtividade: Área do material de trabalho à frente da ferramenta de corte em qualquer instância é denominada como carga de apara. É proporcional à taxa de remoção de material (TRM). Na fresagem, devido à participação de maior número de arestas de corte em cada revolução, maior carga de apara pode ser utilizada porque toda a carga de apara será dividida igualmente entre todas as arestas de corte. Assim, parâmetros de corte mais altos, especialmente avanço e profundidade de corte, podem ser empregues numa única passagem, e assim maior volume de material pode ser removido num tempo específico. No torneamento, valores de parâmetro de corte não podem ser aumentados após certo nível devido a mudanças de falha de ferramenta. Assim, a fresagem é altamente produtiva comparada ao torneamento quando remoção em massa de material é a preocupação primária.

Comparação científica entre torneamento e fresagem é apresentada neste artigo. O autor também sugere que consulte as seguintes referências para melhor compreensão do tópico.

• Maquinação e Ferramentas de Máquina por A. B. Chattopadhyay (1ª edição, Wiley).
• Engenharia de Fabrico e Tecnologia: Edição SI por S. Kalpakjian e S. R. Schmid (7ª edição, Pearson Ed Asia).