Domine a Fresagem: Guia Completo de Ferramentas de Fresagem

A nossa série Fundamentos de Usinagem foi criada para ajudar você a aprimorar seus conhecimentos de CAM, seja você trabalhando em uma oficina de usinagem ou apenas começando. Cada episódio é apresentado por um de nossos torneiros internos e fornece uma visão detalhada de uma ferramenta/processo. Na edição anterior, cobrimos máquinas de fresagem. Aqui temos uma introdução às ferramentas de fresagem, onde exploraremos os diferentes tipos de ferramentas de corte que podem ser usadas para fins de fresagem, quando é melhor usar essas ferramentas e como usá-las dentro do Fusion 360.

Neste vídeo, mostramos duas das ferramentas de fresagem mais comumente usadas: uma Fresa de Topo Plana (Flat End Mill) e uma Fresa de Esfera (Ball Nose Mill). As Fresas de Topo Plana recebem esse nome por terem uma base plana por toda a extensão, que então encontra os lados a 90 graus. As Fresas de Esfera têm um raio, um hemisfério ou meia bola (de onde vem o nome) para dar uma extremidade arredondada.

Existe um tipo de ferramenta que fica entre essas duas, que pode ser chamada de Fresa de Toro (Bull Nose Mill) ou Fresa de Topo com Raio na Ponta (Tip Radius End Mill), que tem uma base parcialmente plana com um raio apenas nas bordas. Para manter as coisas simples, focaremos na nossa Fresa de Topo Plana e na nossa Fresa de Esfera neste vídeo.

Então, por que usaríamos um desses tipos de ferramentas em vez de outro? Realmente se resume a uma combinação do tipo de geometria que estamos tentando usinar e da etapa do processo em que estamos.

Se olharmos para nossa Fresa de Topo Plana, por exemplo, quando removemos material usando esta, ficaremos com material que tem uma base plana e paredes laterais retas para combinar com a geometria da ferramenta. Isso é perfeito se a geometria que estamos tentando usinar tem uma base plana e paredes laterais retas. Neste caso, podemos usar uma fresa de topo plana para acabar nossas peças na forma final.

No entanto, muitas peças têm superfícies curvas mais complexas. Para estas, uma Fresa de Topo Plana não é ideal. É aqui que passamos para nossa Fresa de Esfera. Se usarmos esta ferramenta para cortar o material, novamente ficaremos com material que tem a geometria da ferramenta, ou seja, o raio ou a meia bola na extremidade.

Como você pode ver, quando temos várias passadas usando a Fresa de Esfera, ficamos com o material entre elas, que são chamados de cristas (cusps).
Podemos reduzir o tamanho dessas cristas reduzindo o tamanho do passo lateral (step over) ou das passadas.

Esta é uma maneira muito ineficiente de usinar uma superfície plana como esta. Em vez disso, seríamos muito melhores usando uma Fresa de Topo Plana para remover rapidamente esse material e nos dar essa superfície plana.

Onde a Fresa de Esfera nos dá uma vantagem é quando queremos usinar uma superfície curva. Se tentássemos usar uma Fresa de Topo Plana para usinar uma superfície curva, acabaríamos com degraus semelhantes às cristas criadas com a Fresa de Esfera. No entanto, em uma superfície curva como esta, são necessárias muito menos passadas com uma Fresa de Esfera para reduzir essas cristas a um tamanho aceitável do que com uma Fresa de Topo Plana.

Por causa disso, as Fresas de Topo Plana são geralmente usadas para desbaste quando queremos remover a maior parte do material rapidamente. Já as Fresas de Esfera são então usadas para acabamento para limpar o que as passadas de desbaste deixaram para trás. A exceção é quando temos uma superfície plana para acabar, podemos usar uma Fresa de Topo Plana pois a geometria desta ferramenta corresponde à forma final da peça acabada.

Outra escolha que pode ser feita sobre como cortamos com nossas ferramentas de fresagem é se usamos o que é chamado de fresamento de subida (climb) ou fresamento convencional. Isso tem a ver com como a ferramenta gira em relação à direção de avanço e ao material que está sendo removido.

O fresamento de subida gira a ferramenta de modo que os dentes cavam no material e os cavacos são empurrados para trás da ferramenta enquanto ela avança. A forma como os dentes cavam faz com que a ferramenta se puxe ao longo do material ou "suba". O fresamento convencional é a direção oposta, onde os cavacos de material são empurrados na frente da ferramenta enquanto ela avança.

Existem vários fatores que determinarão qual é o melhor método para uma aplicação particular, e isso é um tópico por si só. Em geral, o fresamento de subida é preferido, pois leva a menor desgaste da ferramenta e melhor qualidade de acabamento superficial.

Agora que sabemos um pouco mais sobre essas ferramentas e quando usá-las, vamos dar uma olhada em como as usamos dentro do Fusion 360. No espaço de trabalho de manufatura do Fusion 360, temos a Biblioteca de Ferramentas, que é onde podemos criar e armazenar as ferramentas de corte que vamos usar para um trabalho específico, ou talvez encontrar aquelas que estão sempre disponíveis em nossa máquina particular.
Neste documento, vemos que já existe uma Fresa de Topo Plana, e posso criar novas ferramentas para adicionar.

Aqui vemos todos os diferentes tipos de ferramentas que podem ser criados, incluindo os tipos que discutimos e muitos outros — tanto para fresagem quanto para outras aplicações de manufatura. Para criar uma nova ferramenta, preciso selecionar o tipo que quero. Usarei uma Fresa de Esfera (Ball End Mill). Agora posso preencher todas as informações necessárias para definir esta ferramenta.

Aqui vemos um trajetória de ferramenta para usinar este filete, que atualmente está usando uma Fresa de Topo Plana. Mas como já vimos, uma Fresa de Esfera funcionaria muito melhor para este tipo de superfície. Se eu editar esta operação na aba de ferramenta, posso agora selecionar uma nova ferramenta da minha biblioteca de ferramentas.

Outra mudança que posso fazer nesta operação é na aba de passadas, onde posso selecionar a direção de corte. É aqui que posso escolher se os cortes serão de subida, convencional ou ambos. Existem opções semelhantes para muitos outros tipos de operação. Deixarei este como subida.

Fique ligado: após este episódio sobre ferramentas de fresagem, publicaremos episódios de Fundamentos de Usinagem semanalmente. Tópicos futuros incluem tornos, pós-processadores, tipos de trajetórias, código NC, sistemas de coordenadas de trabalho e mais.

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