Torque de Aperto: Avaliando a Verdadeira Medida da Eficácia do Porta-Ferramentas

Torque de Aperto: Esta é a Maneira Certa de Medir a Eficácia do Porta-Ferramentas?:

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A crença generalizada na indústria de usinagem é que o torque de aperto é o elemento singular que fala sobre quão segura uma ferramenta está no porta-ferramentas. A teoria é que quanto maior o torque, menor a probabilidade de a ferramenta ser puxada para fora. Mas a magnitude do torque de aperto é realmente a métrica singular que garante a segurança da ferramenta e, em última análise, a produtividade?

Em uma série de artigos, analisaremos a eficácia do torque de aperto como ferramenta de medição, como funciona (ou não) em aplicações práticas, veremos o ajuste por atrito e outros métodos de fixação de ferramentas e sugeriremos uma maneira melhor de avaliar a retenção da ferramenta.

O que é torque de aperto?

Torque de aperto é a quantidade de força de fixação em um objeto sendo segurado. Na manufatura, é frequentemente usado para diferenciar sistemas de fixação. Em teoria, quanto maior a especificação de torque de aperto, menor a probabilidade de puxada da ferramenta. Em muitos casos isso é verdade, mas não 100% das vezes.

Quando se fala em torque de aperto, pensa-se principalmente em métodos de fixação que envolvem um "ajuste por atrito" entre a ferramenta e o porta-ferramentas. Isso envolve aplicar pressão para colapsar minutamente porções do diâmetro interno do porta-ferramentas para prender em torno de um eixo de ferramenta redondo. Mandris de fresa, mandris de pinça, mandris hidráulicos e porta-ferramentas de encaixe por retração (shrink fit) incorporam essa técnica em vários graus.

O ajuste por atrito evoluiu porque tradicionalmente fornecia melhor precisão de runout (excentricidade) que sistemas mais antigos como mandris de fixação lateral (sidelock). O torque de aperto tornou-se o critério de avaliação escolhido para dar aos operadores uma maneira de diferenciar entre porta-ferramentas usando fixação por atrito.

O torque de aperto agora é aceito como um dos "Quatro Grandes" padrões de eficácia ferramenta/porta-ferramentas, junto com 1) rigidez, 2) precisão e 3) balanceamento. Mas será que realmente merece seu lugar ou é hora de examinar a relação entre a ferramenta e o porta-ferramentas mais de perto no mundo de usinagem cada vez mais agressivo de hoje?

Aumentando a Segurança

Embora útil como medidor de comparação e de fato parte da segurança da ferramenta, nenhuma quantidade de torque de aperto garantirá 100% que a ferramenta não sairá do porta-ferramentas. Isso se deve às forças de corte cada vez maiores às quais as ferramentas estão sendo submetidas via técnicas de usinagem aprimoradas. Por isso, com base em anos de desenvolvimento e fabricação de porta-ferramentas, propomos que o torque de aperto seja substituído por "segurança" como o quarto padrão de eficácia do porta-ferramentas. A "segurança da ferramenta" dentro do porta-ferramentas é na verdade uma descrição melhor e mais precisa do que os operadores de oficina buscam (junto com rigidez, precisão e balanceamento) para maximizar a produtividade em suas oficinas.

Comparado à segurança da ferramenta, que pode ser medida em mícrons, o torque de aperto é impreciso no que se refere à capacidade do porta-ferramentas de reter a ferramenta 100% do tempo. Com o advento de fusos de máquina mais rápidos e estratégias de trajetória de ferramenta de desbaste mais agressivas (como fresamento trocoidal de engate radial total), o problema de puxada da ferramenta está surgindo novamente no mercado como um grande problema. As incríveis forças de corte vistas em certos cenários expuseram as limitações até dos melhores sistemas de fixação por atrito.

Teste Decisivo: Se o torque de aperto garantisse 100% de segurança da ferramenta, por que mandris Weldon/sidelock de 100 anos (com precisão ruim de TIR e balanceamento) ainda são usados no mundo da usinagem moderna?

Se sua oficina faz corte agressivo ou desbaste, e usa porta-ferramentas estilo fresa de topo, você provavelmente já enfrentou problemas de segurança da ferramenta. No próximo artigo, veremos essa tecnologia de ajuste por forma e como outras tecnologias evoluíram para abordar os atributos de rigidez, precisão, balanceamento e segurança da ferramenta.

Publicado anteriormente em Haimer-USA.com