Furação e Usinagem de Furos Profundos: Características Principais, Desafios e Dicas de Especialistas

A usinagem de furos profundos é um campo dominado por ferramentas de corte projetadas especialmente para aplicações existentes. Envolve muitas indústrias diferentes. Qual a diferença entre usinagem de furos profundos e outros métodos de fabricação de furos? Quais dificuldades existem e como melhorar o processo?

Características da Usinagem de Furos Profundos

Comparada com o processamento de peças gerais, a usinagem de furos profundos tem as seguintes características de processo:

1. Peças de furos profundos têm altos requisitos de qualidade, com precisão dimensional na faixa IT6–IT12 e rugosidade superficial Ra na faixa 25–0,2 µm. Precisão de forma e posição, camada de endurecimento por trabalho, tensão residual e propriedades físico-mecânicas superficiais são todas exigidas em alto nível.
2. A usinagem da superfície interna de peças de furos profundos é realizada em estado semi-fechado, então o operador não pode observar diretamente a condição de corte da ferramenta. Além disso, o espaço para acomodação de cavacos é pequeno, o calor de corte não se dissipa facilmente, e a remoção de cavacos, resfriamento e lubrificação são difíceis.
3. A rigidez do sistema de usinagem é fraca (especialmente a rigidez do sistema de ferramenta), e a reflexão de erro é relativamente proeminente. A estabilidade do processamento é baixa, fácil de produzir vibração e deformação, e a precisão e rugosidade do furo não são fáceis de garantir. Portanto, a orientação das ferramentas de corte e a rigidez do sistema são muito importantes.
4. O percurso de corte é longo, a evacuação de cavacos é difícil, a carga na aresta de corte da ferramenta é desigual, a temperatura de corte é alta e a ferramenta desgasta, trinca e lasca facilmente.

Dificuldades na Furação e Usinagem de Furos Profundos

1. A condição de corte não pode ser observada diretamente; a remoção de cavacos e o desgaste da broca só podem ser julgados ouvindo o som, observando os cavacos, monitorando carga da máquina, pressão de óleo e outros parâmetros.
2. O calor de corte não se dissipa facilmente.
3. É difícil remover cavacos. Se houver bloqueio, a broca será danificada.
4. Devido ao grande comprimento, baixa rigidez e fácil vibração do tubo de perfuração, o eixo do furo desvia facilmente, afetando a precisão e a eficiência da produção.

Dicas para Furação e Usinagem de Furos Profundos

1. Pontos-chave do corte e usinagem de furos profundos: a coaxialidade das linhas centrais do fuso, bucha guia da ferramenta, bucha de suporte da barra de ferramenta, bucha de suporte da peça, etc., deve atender aos requisitos; o sistema de fluido de corte deve estar desobstruído e normal; não deve haver furo central na face de extremidade usinada da peça, e perfuração em plano inclinado deve ser evitada; a forma do cavaco deve ser mantida normal para evitar formação de cavacos em tiras retas; usar velocidade mais alta para processar furo passante. Quando a broca está prestes a furar através, reduzir a velocidade ou parar a máquina para evitar danos à broca.
2. Fluido de corte para usinagem de furos profundos: grande quantidade de calor de corte é gerada, difícil de difundir, sendo necessário fornecer fluido de corte suficiente para lubrificar e resfriar a ferramenta. Geralmente seleciona-se emulsão 1:100 ou emulsão de extrema pressão; quando se requer alta precisão e qualidade superficial ou usinagem de materiais tenazes, seleciona-se emulsão de extrema pressão ou emulsão de alta concentração. A viscosidade cinemática do óleo de corte costuma ser 10–20 cm²/s (40 °C), e a vazão do fluido de corte 15–18 m/s; selecionar óleo de corte de baixa viscosidade quando o diâmetro de usinagem for pequeno; para usinagem de furos profundos que requerem alta precisão, a proporção de óleo de corte pode ser 40% óleo vulcanizado EP + 40% querosene + 20% parafina clorada.
3. Dicas para uso de brocas de furos profundos:
   • A face de extremidade da peça deve ser perpendicular ao eixo da peça para garantir a confiabilidade da vedação da face de extremidade.
   • Antes da usinagem formal, pré-fura-se um furo raso na posição do furo da peça, que pode desempenhar papel de guia e centragem durante a perfuração.
   • Para garantir a vida útil da ferramenta, é melhor usar alimentação automática da ferramenta.
   • Se os elementos guia no alimentador de líquido e no centro móvel estiverem desgastados, devem ser substituídos a tempo para evitar afetar a precisão da perfuração.