Usinagem de Alta Velocidade Explicada: Técnicas, História e Aplicações

História da Usinagem de Alta Velocidade

A tecnologia de usinagem de alta velocidade foi originalmente desenvolvida pelo inventor alemão Dr. Carl Salmon na década de 1920. Seu criador percebeu que, para metais de peça específicos, o calor gerado na interface entre a ferramenta de corte e a peça atingirá o pico em uma certa velocidade crítica do fuso.

A usinagem de alta velocidade é usada para fabricar moldes com geometrias complexas de núcleo e cavidade, bem como peças estruturais na indústria aeroespacial. É um processo que se concentra em cortes muito rápidos, mas muito leves e de baixa pressão. Esses cortes rápidos significam um aumento geral na taxa de remoção de material.

Definição de Usinagem de Alta Velocidade

Com o desenvolvimento da tecnologia de corte de alta velocidade, a aplicação da tecnologia de fresamento de alta velocidade está se tornando cada vez mais extensa, atraindo cada vez mais atenção de empresas de manufatura e pesquisadores científicos.

Processos de fresamento comuns usam baixas taxas de avanço e grandes parâmetros de corte, enquanto processos de fresamento de alta velocidade usam altas taxas de avanço e pequenos parâmetros de corte.

A velocidade do fuso do fresamento de alta velocidade é geralmente 15.000 a 40.000 rpm, chegando a 100.000 rpm. Ao cortar aço, a velocidade de corte é de cerca de 400 m/min, o que é 5 a 10 vezes maior que o fresamento tradicional.

Equívocos sobre Usinagem de Alta Velocidade

No entanto, na indústria de manufatura, existem muitos equívocos sobre fresamento de alta velocidade:

• Fresamento de alta velocidade é apenas uma fresadora equipada com fuso de alta velocidade
• Quanto maior a velocidade do fuso, mais rápida a velocidade de processamento
• Máquina de fresamento de alta velocidade é uma nova tecnologia, apenas para substituir a fresadora tradicional comum
• Fuso de 20.000 rpm é suficiente para produção de moldes
• Fresamento de alta velocidade apenas aumenta e acelera o servo axial
• Fresamento de alta velocidade só pode processar eletrodos

Fresamento de Alta Velocidade é uma Nova Tecnologia e Filosofia de Aplicação:

Para aproveitar plenamente a eficiência do corte de alta velocidade, cada elo deve ser estreitamente coordenado. Se um dos elos não for bem combinado, a eficiência do corte de alta velocidade não poderá ser utilizada.

• Porta-ferramentas e ferramentas de alta velocidade
• Fuso de alta velocidade
• Eixos XYZ altamente dinâmicos
• Controlador CNC de alta velocidade
• Estratégia de programação de alta velocidade

Antes que a ferramenta atinja a peça, cinco aspectos precisam ser considerados:

• Tipo e características do material
• Estratégia de usinagem
• Seleção do estilo de ferramenta
• Dados de corte, seleção e balanceamento de ferramenta
• Programação CAM
• Seleção de material

Faixa de Aplicação da Usinagem de Alta Velocidade

1. Para corresponder às especificações do fuso e garantir estabilidade e segurança de processamento, o diâmetro da ferramenta não deve exceder 16mm (HSK-E40).
2. Comparado com fresamento tradicional, a taxa de remoção de fresamento de alta velocidade é relativamente pequena, muito adequada para aplicações de processamento de peças pequenas e moldes.
3. Pode ser aplicado a novas aplicações de processamento como processamento de chapas e microprocessamento.
4. É um novo método de processamento conceitual para materiais macios ou superduros.

Quais São os Desafios da Usinagem de Alta Velocidade?

A usinagem de alta velocidade também trará novos desafios para a oficina de usinagem, que deve considerar seleção de material, potência do fuso, geometria aceitável da peça, espaço disponível na oficina, complexidade da peça, máquinas-ferramenta CNC (você quer aquelas classificadas para operação de alta velocidade) e treinamento do operador para suas operações bem-sucedidas.

Para geometria da peça, por exemplo, geometria com cortes internos ou "ocultos" pode limitar a profundidade máxima de subcortes, alerta o fabricante. Quanto à própria máquina CNC, máquinas não adequadas para operação de alta velocidade podem produzir muitos moldes quebrados e detritos.