Unidade 1: Dominando o Alinhamento do Cabeçote da Fresadora e Configuração de Precisão

Objetivos

Após completar esta unidade, você será capaz de:

• Descrever como alinhar (tramar) o cabeçote da fresadora.
• Explicar como alinhar a morsa (indicar a morsa).
• Explicar o uso de pinças de mola (spring collets).
• Descrever a diferença entre fresamento de subida (climb) e convencional.
• Explicar como usar um localizador de aresta (edge finder).
• Descrever como configurar corretamente a caixa de mudanças rápidas (quick change gearbox).
• Descrever como esquadriar o material (squaring stock).
• Descrever o fresamento de face (face milling).
• Descrever fixação avançada de peças (advanced workholding).

Ferramentas para Alinhamento (Tramming)

Um relógio comparador (dial indicator) é uma ferramenta de precisão para medir mínimas deflexões entre duas superfícies. No alinhamento, um relógio fixado ao mandril determina a orientação do cabeçote em relação à mesa. A mesma chave usada para apertar/afrouxar o fuso (quill) ajusta os parafusos do cabeçote.

Alinhamento do Cabeçote (Tramming)

O tramamento garante que o cabeçote seja perpendicular aos eixos X e Y da mesa. Isso assegura que ferramentas de corte e superfícies de fresamento sejam perpendiculares à mesa, evitando padrões irregulares.

O cabeçote de uma fresadora vertical pode inclinar-se frente-trás e lateralmente. Ocasionalmente esses ajustes sofrem deriva. O cabeçote deve ser verificado e ajustado periodicamente, garantindo que o fuso esteja perpendicular à mesa.

1. Remova a morsa da mesa.
2. Fixe um relógio comparador ao fuso e desloque-o 6 polegadas do eixo do fuso. A haste do relógio deve apontar para baixo.
3. Eleve a mesa até contactar o relógio, obtendo pré-carga de 0,005 a 0,010 pol.
4. Posicione o relógio para visualização e zere o mostrador.
5. Gire o fuso manualmente observando o relógio.
6. Se a leitura permanecer zero, o fuso está alinhado.
7. Se não for zero, continue o tramamento conforme abaixo.

Processo de Tramamento no Eixo X

1. Para tramar no eixo X (direção esquerda-direita do banco), afrouxe os seis parafusos (três de cada lado) com a chave da fresadora.

2. Após afrouxar, reaperta-os manualmente mais 1/4 de volta com a chave.
3. O parafuso de ajuste que move o cabeçote para cima/baixo no eixo X fica na parte traseira da fresadora.

4. Dois transferidores indicam alinhamento geral. A seta vermelha no transferidor maior deve alinhar com o zero no transferidor curvo no corpo da máquina. Isso é apenas guia geral; a leitura do relógio é necessária para precisão.
5. Posicione o relógio na parte traseira da mesa. Zere-o (pré-carregado 0,005" a 0,010"). Meça em superfície íntegra da mesa; pode ser necessário deslocar a mesa para evitar fendas (slots).

6. Com o relógio zerado e fuso em ponto morto, gire o fuso 180° para que o relógio fique na frente da mesa. Segure a braçadeira acoplada ao fuso (para não alterar configuração vertical do relógio).
7. Observe a direção que o relógio gira para determinar direção do ajuste do cabeçote. Movimento horário = ajustar cabeçote para cima; anti-horário = ajustar para baixo.

8. O diagrama mostra como o movimento do parafuso correlaciona ao movimento do cabeçote. Ajuste para que a diferença entre leituras traseira e frontal seja metade. Ex: se traseira 0 e frontal 0,010", ajuste para 0,005".
9. Após primeiro ajuste, zere novamente o relógio (recomenda-se mesma posição). Repita até diferença ≤ 0,002 pol.
10. Quando satisfeito, reaperta os parafusos afrouxados, apertando uniformemente em rotação para evitar mudança de alinhamento. Reverifique medida entre frente e traseira.

Processo de Tramamento no Eixo Y

1. Para tramar no eixo Y, afrouxe os quatro parafusos na frente da fresadora para permitir movimento do cabeçote. Afrouxe e reaperta até pouco além do aperto manual (cerca de 1/4 volta com chave adequada).

2. O parafuso de ajuste para mover o cabeçote esquerda/direita no eixo Y é mostrado abaixo. Girando no sentido horário/anti-horário move o cabeçote.

3. A seta indicadora nos transferidores para tramar no eixo Y está em uma placa separada em contato com o transferidor vertical. Esta seta e o zero no transferidor vertical servem para estimar ponto inicial.

4. A figura mostra como o parafuso de ajuste no eixo Y afeta o cabeçote. Use o mesmo processo do eixo X, mas use pontos esquerda e direita do cabeçote como referência (em vez de frente/trás).
5. Após ajustes, aperte os parafusos do cabeçote e re-verifique medidas nos eixos X e Y. O tramamento em qualquer direção pode ter sido alterado pelo reaperto. Garanta que todas medidas estejam dentro de 0,002 pol. Se fora de tolerância, repita o processo.

Alinhamento da Morsa (Indicating the Vise)

1. A maioria das peças é presa em morsa fixada à mesa.
2. É importante alinhar a morsa com os eixos de avanço da máquina para usinar alinhados às arestas do material.
3. Fixe a morsa na mesa com parafusos T, apertando levemente, ainda permitindo ajuste.
4. Instale relógio comparador no fuso da máquina com haste voltada para longe do operador.
5. Abaixe o fuso e posicione a mesa até que a mordaça fixa da morsa toque o indicador. Continue até registrar meia volta.
6. Zere o mostrador do relógio.
7. Percorra a face da morsa com o avanço transversal (cross feed).
8. O indicador permanecerá em zero se a morsa estiver esquadriada.
9. Se não permanecer zero, realinhe a morsa batendo levemente com martelo macio até o indicador marcar metade do valor anterior.
10. Repita até o relógio mostrar zero em todo percurso de um lado ao outro da morsa.
11. Aperte os parafusos T firmemente, sem alterar orientação da morsa. Reverifique alinhamento.

Tipos de Fresas (Milling Cutters)

1. Fresas com haste maciça (solid shaft) são usadas em fresadoras verticais.
2. Fresas com furo de chaveta (keyed holes) são usadas em fresadoras horizontais.
3. Fresas de topo (end mills) cortam bolsões (pockets), chavetas (keyways) e ranhuras (slots).
4. Fresas de topo de dois dentes (two fluted) podem penetrar na peça como broca.
5. 2-3 dentes para alumínio; 4 dentes melhor para aço inoxidável. Mais dentes = melhor corte, mas preço maior.
6. Fresas de topo com >2 dentes não devem ser usadas para penetração (plunge).
7. Filetes (fillets) podem ser produzidos com fresas de topo esférico (ball end mills).
8. Múltiplas características como arestas arredondadas podem ser feitas por fresas de forma (formed milling cutters).

Pinças de Mola (Spring Collets)

1. Para remover ferramenta, trave o fuso (quill) na posição mais alta.
2. Afrouxe a porca de tração (drawbar) com chave enquanto usa o freio.
3. Certifique-se que as roscas da porca permaneçam engatadas na pinça. Se não, a fresa cairá e poderá danificar-se quando a pinça for liberada do fuso.
4. Para liberar a pinça do fuso, bata na extremidade da porca de tração.
5. Finalmente, desparafuse a porca da pinça.
6. Para instalar outra fresa, coloque-a em pinça compatível com a haste.
7. Insira a pinça no fuso alinhando a chaveta (keyway) com a chave no fuso.
8. Inicie rosqueamento da porca na pinça segurando a fresa com uma mão. Depois, use chave para apertar a porca engatando o freio.

Fresamento de Subida (Climb) vs. Convencional (Conventional)

Conhecer a diferença é crucial. Usar o procedimento errado pode quebrar fresas e estragar peças.

Fresamento Convencional

1. A peça avança contra a rotação da fresa.
2. Preferido para desbaste (roughing).
3. Requer menos força que o de subida.
4. Não requer eliminador de folga (backlash eliminator) nem guias de mesa apertados.
5. Recomendado para fundições e aço laminado a quente.
6. Também recomendado para superfícies duras resultantes de carepa ou areia.

Fresamento de Subida (Climb Milling)

1. A peça avança com a rotação da fresa.
2. Resulta em melhor acabamento. Cavacos não entram na peça, não danificando acabamento.
3. Fixadores custam menos. Força da fresa empurra peça para baixo, permitindo dispositivos simples.
4. Espessura do cavaco diminui perto da aresta, menor chance de quebra, especialmente em materiais frágeis.
5. Aumenta vida da ferramenta em até 50% (cavacos acumulam atrás da ferramenta).
6. Cavacos removidos mais facilmente (caem atrás da fresa).
7. Reduz potência necessária em 20% (uso de ângulo de ataque maior).
8. Não recomendado se peça não puder ser presa firmemente ou máquina não suportar altas forças.
9. Não usar para fundições e aço laminado a quente.
10. Pode puxar peça para dentro da fresa e longe do fixador, quebrando fresa e estragando peça.

Ajuste da Velocidade do Fuso (Spindle Speed)

1. A velocidade do fuso muda conforme geometria do trem de força.
2. Manivela manual pode ajustar velocidade em máquinas novas.
3. Para mudar velocidade, o fuso deve estar girando.
4. Velocidade (RPM) mostrada no mostrador.
5. Dois escalas no mostrador para faixas baixa e alta.
6. Alavanca muda a faixa da máquina.
7. Ocasionalmente, leve rotação do fuso é necessária para engrenar marchas corretamente.

Uso do Localizador de Aresta (Edge Finder)

1. Arestas da peça devem ser localizadas antes de trabalho de fresa que exija grande precisão. O localizador de aresta ajuda a encontrá-las.
2. 800-1200 RPM recomendado.
3. Para usar, desloque levemente as duas metades para que oscilem (wobble) ao girar.
4. Aproxime lentamente a peça do localizador.
5. O localizador se centrará, então perderá concentricidade repentinamente.
6. O visor digital (DRO) indica a posição do fuso.
7. Diâmetro do localizador é 0,200". Adicionar ou subtrair metade (0,100") dá o centro da ferramenta.
8. Se centralizando no canto superior esquerdo: adicione 0,100" ao eixo X e subtraia 0,100" do Y. Se superior direito: subtraia 0,100" de X e de Y.
9. Referência Zero da Peça (Part Reference Zero) é quando a fresa está zerada nos eixos X e Y.
10. Localizador de aresta pontiagudo é mais fácil, mas menos preciso. Use apenas se precisão não for necessária.

Uso dos Mostradores Micrométricos (Micrometer Dials)

1. A maioria dos avanços manuais em fresadoras tem mostradores micrométricos.
2. Se o comprimento do avanço é conhecido, o mostrador deve ser ajustado para esse valor (milésimos de polegada).
3. Para liberar o mostrador, gire o anel de travamento no sentido anti-horário. Ajuste e reaperta.
4. Antes de ajustar, certifique-se que a folga (backlash) do mecanismo de avanço da mesa foi eliminada.
5. Máquinas novas costumam ter visores digitais (DRO), preferíveis pois medem posição da mesa diretamente. Com DRO, preocupações com folga são eliminadas.

Esquadriamento do Material (Squaring Stock)

1. Para fazer canto quadrado, oriente verticalmente uma aresta já usinada na morsa e prenda levemente.
2. Coloque esquadro de mecânico contra a aresta usinada e base da morsa.
3. Alinhe a peça com o esquadro batendo levemente com martelo de borracha.
4. Aperte firmemente a morsa.
5. A aresta superior da peça está pronta para fresar.

Fresamento de Face (Face Milling)

1. Frequentemente necessário fresar superfície plana em peça grande. Melhor usando fresa de facear (facing cutter).
2. Selecione fresa cerca de 1 polegada mais larga que a peça para terminar o faceamento em uma passada.

Fresamento de Ranhuras (Milling Slots)

1. Ranhuras quadradas podem ser cortadas com fresas de topo (end mills).
2. Em uma passada, ranhuras podem ser criadas dentro de dois milésimos de polegada (0,002").
3. Use fresa de topo menor que a ranhura desejada para mais precisão.
4. Meça a ranhura e faça segunda passada para abrir à dimensão desejada.
5. Profundidade de corte não deve exceder diâmetro da fresa.

Fixação Avançada (Advanced Workholding)

1. Use bloco em V (v-block) para prender material redondo na morsa. Pode ser usado horizontal e verticalmente.
2. Prender material redondo em bloco V geralmente danifica o material.
   • Blocos de pinça (collet blocks) são feitos para segurar peças redondas.
   • Para usinar características em incrementos de 90°, use bloco de pinça quadrado.
   • Para incrementos de 60°, use bloco hexagonal.
3. Mais fácil configurar peça quando características são perpendiculares ou paralelas às arestas. Mais difícil quando não são. Às vezes, uma placa angular (angle plate) permite fresar em qualquer ângulo desejado.
4. Peças que não cabem bem na morsa podem ser fixadas diretamente na mesa com grampos de pressão (hold-down clamps).
5. Use paralelas (parallels) para criar folga entre peça e mesa.
6. Incline levemente os grampos para baixo na peça.
7. Mesas rotativas (rotary tables) podem ser colocadas na mesa para fazer características circulares.
   • Permitem rotação da peça.
   • Use relógio comparador para controlar precisamente ângulo de rotação.
8. Use esfera (ball) para peças de formato irregular. Faça apenas cortes leves para evitar arremessar a peça fora da morsa.

TESTE DA UNIDADE

1. Que ferramenta é usada para tramar o cabeçote?
2. Explique o processo de tramamento no eixo X.
3. Explique o processo de tramamento no eixo Y.
4. Qual o propósito de alinhar a morsa?
5. Nomeie três tipos de fresas.
6. Explique como funciona uma pinça de mola.
7. Qual a diferença entre fresamento convencional e de subida?
8. Descreva brevemente como centralizar uma mesa rotativa com o fuso da fresadora vertical.
9. Descreva brevemente como ajustar a velocidade do fuso na fresadora.
10. Que ferramenta é usada para fresar superfícies de peças grandes?