Furação CNC de Precisão: Técnicas e Ferramentas para Furação de Furos Precisa

A furação é uma das técnicas mais comuns usadas na fabricação para criar furos. Em contraste com outros métodos de criação de furos como mandrilamento, alargamento e rosqueamento, a furação é mais frequentemente usada para criar furos em superfícies intactas. Na usinagem CNC de precisão, a furação pode variar em escopo desde furação simples e bruta de furos até furação complexa de furos com múltiplas características.

Ferramentas usadas para furação

Muitas residências têm uma furadeira manual comum, usada para fazer furos em paredes ou superfícies de madeira. Embora esta ferramenta seja fácil de usar e altamente portátil, não é ideal para fazer furos precisos e repetíveis em superfícies de metal. Um passo na direção certa é a furadeira de coluna. Também uma característica comum de marcenarias, a furadeira de coluna possui uma mesa que mantém a peça estável, e um cabeçote que sobe ou desce e segura uma broca giratória.

Máquinas de furação CNC podem adicionar vários níveis de complexidade à configuração básica de uma furadeira de coluna, mas a maioria funciona sob os mesmos princípios. Os seguintes componentes compõem quase toda máquina de furação CNC:

• Cabeçote (Head): responsável por segurar o fuso e a ferramenta, e subir e descer enquanto a broca forma o furo.
• Fuso (Spindle): o eixo giratório que conecta o mandril e o cabeçote.
• Mandril (Chuck): o componente que prende a broca enquanto ela gira.
• Mesa (Platform): embora às vezes substituída por outro componente – em máquinas de furação horizontais, por exemplo – a mesa é responsável por segurar a peça estável enquanto a furadeira cria furos.
• Broca (Drill bit): finalmente, a ferramenta real que faz o corte é a broca. Este componente pode vir em uma ampla variedade de formas de acordo com o tamanho, textura e outras características do furo sendo furado.

A broca real pode fazer uma grande diferença na complexidade dos furos furados. Por exemplo, furos escalonados, ou furos com múltiplos diâmetros, podem ser feitos de duas maneiras. Usando brocas simples, um operador pode começar com uma broca maior e furar até a profundidade desejada para aquele diâmetro, então usar uma broca menor e furar um furo de diâmetro menor mais profundamente na peça. Outra maneira de furar um furo escalonado é usar uma broca escalonada, com superfícies de corte integradas correspondentes a múltiplos diâmetros. Brocas complexas semelhantes também podem ser usadas para criar um chanfro, ou uma superfície angular, no topo do furo.

Quando a Furação é Usada na Usinagem CNC

Instalações de usinagem CNC têm várias opções quando se trata de fazer furos em peças, incluindo mandrilamento, escareamento, rosqueamento e alargamento. A furação é usada em situações específicas: quando é o melhor processo para o trabalho, ou o mais econômico. Como ferramentas mais simples e menos caras podem ser usadas para furação, o processo é frequentemente empregado durante estágios de desbaste. Ou seja, um furo inicial é criado através de furação, e esse furo será ajustado para tolerâncias mais apertadas depois com um processo diferente.

A furação também é ideal para furos profundos. Segundo Eric Fazakerley, Engenheiro de Processo na Eagle CNC, furos profundos estão se tornando mais comuns à medida que os clientes exigem essas características para suportar operações mecânicas avançadas. "Quando comecei, tudo com furação era apenas 3-5 vezes o diâmetro do furo de profundidade," diz Fazakerley. "Não tínhamos nada mais longo. Agora furamos regularmente furos até 30 vezes seus diâmetros em profundidade."

Processos de Furação CNC

O processo de furação nem sempre envolve uma broca giratória e um cabeçote de máquina que se move para cima e para baixo ao longo do eixo do furo. Para certos tipos de materiais e certas dimensões de furos, o processo básico de furação deve ser modificado.

• Furação de ponto (Spot drilling): furar furos rasos para segurar ferramentas de furação ou mandrilamento mais longas no lugar durante futuras operações de furação.
• Furação de picotar (Peck drilling): mergulhar repetidamente uma broca em um furo e removê-la junto com fitas de metal, chamadas cavacos, criadas durante o processo de furação. Frequentemente usado em furos relativamente profundos, onde o acúmulo de cavacos é mais desafiador.
• Furação orbital: algumas brocas são projetadas para furação orbital, onde o furo criado é maior em diâmetro que a broca. Para criar um furo usando este método, a broca "orbita" ao redor do centro do furo. Este processo é semelhante ao mandrilamento.

A imagem abaixo mostra um furo escalonado. Conforme descrito acima, este furo foi furado para apresentar diâmetros variados.

Mais da nossa série "O que Oficinas de Usinagem de Precisão Fazem"

• Introdução
• Fresagem
• Torneamento
• Mandrilamento
• Furação
• Serra
• Brochamento

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