Fundamentos Essenciais de Fresagem CNC: Dominando a Usinagem de Contorno e Perfil

A fresagem de superfícies pertence à categoria de fresagem CNC de contorno/perfil. Envolve a usinagem de contornos de formato irregular ou curvas contínuas com diferentes graus (inclinados, côncavos ou convexos). Este é o processo-chave para concluir a maioria das peças personalizadas com formas únicas, exigindo que os prestadores de serviços de usinagem CNC possuam conhecimento avançado dos princípios e procedimentos básicos de usinagem.

Fundamentos da Fresagem CNC de Perfil

1. Processos de Fresagem CNC de Perfil

Antes de atingir a peça final usinada, ela é subdividida em diferentes categorias: desbaste/semi-desbaste, semi-acabamento, acabamento e superacabamento. Quanto maior o componente, mais tipos de operações estão envolvidos. É muito importante subcategorizar as operações da peça usinada para que você possa maximizar todo o potencial das ferramentas e parâmetros que utilizará.

• Desbaste – Esta operação é sempre a primeira etapa do processamento, geralmente começando pelo corte do bloco de matéria-prima, para que a peça fique aproximadamente próxima à forma ou contorno desejado, deixando estoque de metal suficiente para as operações subsequentes.
• Semi-acabamento – Este processo envolve usinar as peças de acordo com os requisitos dimensionais ou remover os brancos remanescentes nas peças. Peças semi-acabadas também podem ser processadas posteriormente para atender a requisitos específicos de acabamento superficial.
• Acabamento – Este processo é realizado após a operação de semi-acabamento. O acabamento visa melhorar o acabamento superficial das peças removendo rebarbas evidentes e outros defeitos de superfície. Nesta operação, ferramentas de alto desempenho devem ser utilizadas, pois isso afetará significativamente a aparência final da peça.
• Superacabamento – Se a peça exigir um acabamento espelhado ou um contorno ultra-liso, a operação prosseguirá para o superacabamento. Para isso, são necessárias tecnologia de usinagem de alta velocidade e ferramentas de alta precisão.

2. Conheça as Ferramentas Utilizadas na Fresagem CNC de Superfícies Curvas

Para obter uma superfície curva lisa na peça a ser fabricada, utilizam-se fresas de topo circulares de diferentes variantes. Estas incluem inserts redondos, fresas de topo esféricas indexáveis e fresas de topo esféricas de metal duro sólido. A ferramenta de contorno circular é a primeira escolha para aplicações de usinagem de contorno porque não deixa marcas evidentes de trajetória da ferramenta.

• Fresas de topo tipo insert com inserts redondos – Estas ferramentas geralmente têm diâmetros grandes. Fresas de topo com lâminas redondas são muito adequadas para operações de desbaste devido à sua alta estabilidade e impressionante produtividade.
• Fresas de topo esféricas sólidas – Estas fresas podem deixar um excelente acabamento superficial nas peças usinadas. Devido à sua estrutura, podem ter baixa estabilidade. Por isso, são mais comumente usadas para acabamento do que para desbaste.
• Fresas de topo esféricas com cabeça indexável – Fresas de topo indexáveis são semelhantes às de metal duro sólido, mas com cabeças de corte substituíveis. Estas ferramentas especiais têm uma extremidade destacável que pode ser trocada quando necessário.

Dicas Gerais para Fresagem CNC de Superfícies Curvas

1. Preparações Necessárias

Antes de decidir fabricar suas peças personalizadas por fresagem de perfil, você também deve compreender os diversos fatores que podem afetar todo o processo de fresagem CNC. Além disso, precisa determinar alguns pontos específicos para escolher corretamente a tecnologia de processamento adequada. Aqui estão alguns itens a preparar:

• Atente para a profundidade da cavidade do projeto da peça – isso desempenha um papel importante na escolha da ferramenta de corte correta e do comprimento de gauge necessário.
• Saiba quanto material será subtraído do bloco original – isso ajudará a planejar as operações necessárias para fabricar a peça funcional, se você precisará de procedimentos adicionais após o semi-acabamento e semi-desbaste.
• Considere como fixar a peça no lugar – isso ajudará a preparar os dispositivos de fixação necessários.

2. O Clássico: Ajuste Corretamente Avanços e Velocidades

O avanço e a velocidade determinam a taxa de remoção de material da peça, por isso têm grande impacto na obtenção de um excelente acabamento superficial. Para isso, são necessários cálculos. A taxa de avanço a ser usada também pode depender da profundidade de corte, da ferramenta utilizada, do material a ser cortado, do contorno da peça usinada e da precisão requerida.

3. Utilização de Ferramentas

Existem muitas ferramentas diferentes disponíveis no mercado hoje. Para operações de desbaste, a rigidez da ferramenta deve ser priorizada para suportar a profundidade de corte severa e os requisitos de avanço do desbaste. Por outro lado, para operações de acabamento, a fresa de topo deve ser muito afiada sem deixar marcas evidentes de trajetória da ferramenta. Outra diferença é o diâmetro da ferramenta usada. Geralmente, o diâmetro da ferramenta de desbaste é maior que o da ferramenta de acabamento.

4. Minimize a Vibração nos Seus Processos de Fresagem CNC

A vibração é uma das principais causas de mau acabamento superficial, chatter e danos à ferramenta. Durante uma operação de fresagem, a vibração pode vir de múltiplas fontes, incluindo estabilidade da fixação, rigidez da ferramenta, dureza do material e imprecisão do fuso da máquina-ferramenta. Aqui estão algumas de nossas técnicas para minimizar este obstáculo de processamento:

• Use ferramentas com boa precisão de runout (desvio radial).
• Evite saliência excessiva da fresa de topo durante o desbaste. Em vez disso, use uma haste de extensão ou um porta-ferramenta de extensão.
• Proteja seu dispositivo de fixação da peça garantindo aderência e equilíbrio adequados durante as operações de corte.
• Ao usinar metais duros, evite cortes violentos.

Conclusão

A fresagem CNC de superfícies geralmente é subdividida em diferentes operações (usinagem bruta, semi-acabamento, acabamento e superacabamento) para obter gradualmente o contorno requerido. As ferramentas usadas para este tipo de fresagem geralmente têm um perfil circular ou uma ferramenta comumente chamada de fresa de topo esférica. Em resumo, a fresagem CNC de uma superfície curva envolve fazer as preparações necessárias, obter o avanço e a velocidade corretos, prestar atenção às ferramentas que você usará e minimizar a vibração.