Ferramentas Essenciais para Usinagem CNC de Precisão

Usinagem de controle numérico computadorizado (CNC) é processo subtrativo que remove material do bloco original para atingir especificações geométricas requeridas. A máquina-ferramenta é parte indispensável, removendo material por fresamento, retificação ou furação. A oficina usa ferramentas de fresa e torno para usinagem CNC de precisão para atingir precisão, tolerância e acabamento especificados.

Vantagem da máquina CNC é acomodar várias ferramentas de corte para fabricar materiais de diferentes formas e tamanhos. Ferramentas usam deformação por cisalhamento para girar, cortar e remover material na peça. Cada ferramenta tem atributos e vantagens únicos. A maioria tem canais (flutes), referindo-se à aresta de corte. A aresta tem canal helicoidal ao longo do comprimento externo. Pequenos pedaços de metal cortados movem-se com os canais quando ejetados. Diferentes fresas têm diferentes números de canais. O mecânico seleciona ferramenta com número de lâminas necessário conforme material da peça e acabamento requerido.

De brocas e fresas de topo a alargadores, a seleção de ferramentas CNC é crítica para obter fabricação e acabamento requeridos.

Fresa de Topo (End Mill)

A indústria usa amplamente fresas de topo para aplicações de usinagem CNC vertical. Aplicações verticais criam detalhes ao longo da superfície da peça, como contornos circulares ao redor de arestas ou corte de chavetas em eixos.

Fresas de topo têm uma ou mais arestas afiadas para vários cortes e remoção rápida de grandes quantidades de material. Segundo anatomia e função, existem diferentes tipos:

• Fresa de topo plana: ferramenta plana para cortar características 2D na peça.
• Fresa de topo esférica (Ball nose): ponta de corte arredondada, adequada para fresar superfícies de contorno 3D.
• Fresa de topo com raio de canto: fundo plano e cantos arredondados, adequada para cortar arestas arredondadas.
• Fresa de desbaste (Roughing): design serrilhado, adequada para remover grande quantidade de material rapidamente deixando desbaste.

Broca (Drill)

Brocas são a ferramenta CNC mais comum, similares às de lojas de ferragens. Consistem em haste com um ou mais canais de cavaco e aresta de corte cônica para furação rápida. O operador combina diferentes tipos de brocas com máquinas CNC para várias operações.

• Broca helicoidal (Twist): para furar materiais, ideal para metal, madeira e plástico.
• Broca de centragem (Center): para centragem e furação precisa.
• Broca ejetora (Ejector): para furos profundos, diâmetro preferido ¾ a 4 polegadas.

Fresa de Rosqueamento (Thread Milling Cutter)

Como o nome implica, ferramentas para cortar roscas internas ou externas. Machos (taps) têm propósito similar, mas só cortam roscas internas. Fresa de rosqueamento produz roscas de pelo menos ⅛ pol (3,175 mm) até profundidade de aproximadamente três diâmetros. Macho pode atingir profundidade de até 20 diâmetros. Uso de ferramentas de grande diâmetro para rosqueamento pode causar resultados ruins em diâmetros de ½" (12,7 mm) ou maiores.

Alargador (Reamer)

Ferramenta de corte rotativa para aplicações de metalurgia para furar furos pequenos ou profundos, e usar processo de ângulo oblíquo para alargar ou expandir furos existentes. Alargador de precisão amplia com alta precisão e suaviza arestas; não-precisão faz alargamento básico e desbaste. Divididos em alargador de fio único ou multi-fio segundo arranjo das arestas. Alargador de fio único dá alta precisão e consistência dimensional, mas caro. Alargador multi-lâminas padrão tem múltiplas arestas de metal duro e arestas arredondadas para polimento. Comparado a outras ferramentas, mecânicos preferem alargadores para precisão dimensional e tolerâncias apertadas.

Fresa Oca (Hollow Mill)

Fresa tubular com três ou mais arestas na superfície interna. Muito similar a fresa de topo invertida; mecânicos usam para preparação de peça e rosqueamento. Pode realizar múltiplas operações em uma passada: faceamento, centragem ou chanfro. Pode ter 3 a 8 arestas, ajudando velocidades de avanço relativamente rápidas. Nesta operação, a peça é alimentada na fresa oca para produzir peças cilíndricas.

Engrenagem Cônica (Bevel Gear)

Transmite força entre dois eixos no ponto de interseção.

Engrenagem Sem-Fim (Worm Gear)

Composta por sem-fim de metal duro com capacidade de auto-travamento e roda de trabalho de metal mole. Usada em aplicações que requerem redução. Taxa de redução depende do sem-fim e número de dentes.

Engrenagem Parafuso (Screw Gear)

Similar a engrenagem helicoidal com ângulo de dente 45°. Capacidade de carga baixa.

Fresa Voadora (Flying Knife / Fly Cutter)

Ferramenta de corte de ponto único, usada principalmente para usinar grandes áreas planas. Processo com fresa voadora não é tão rápido quanto fresa de faceamento, mas fornece acabamento uniforme e liso. Fresa voadora padrão pode ser ajustada para cortar alumínio até 2 pol (51 mm) diâmetro e profundidade 0,0010 pol (0,25 mm).

Fresa de Faceamento (Face Milling Cutter)

Antes de aplicar outras fresas, a máquina deve nivelar a peça para atender especificações. Faceamento prepara superfícies planas usando várias ferramentas. Consiste em corpo sólido e múltiplas pastilhas intercambiáveis. A intercambiabilidade permite mudar perfil de corte sem substituir ferramenta inteira. Ferramentas em diferentes ângulos produzem saídas diferentes:

• Ferramenta 10°–65°: faixa típica de faceamento. Fabricantes usam principalmente 45° para reduzir vibração e afinar cavacos.
• Ferramenta 90°: forma ângulo reto. Adequada para peças de parede fina e fracamente fixadas.
• Fresas de inserto de grande raio ou redondo, fresas de ombro, laterais e de faceamento: adequadas para várias operações, desde faceamento complexo até perfilamento simples.

Determine Quais Ferramentas Sua Aplicação CNC Precisa

A oficina usa software avançado para selecionar ferramentas apropriadas para máquinas CNC fabricar produto final com especificações requeridas. Oficina típica tem biblioteca rica de ferramentas e pode encomendar ferramentas especiais quando necessário. Cada peça tem geometria única, e a oficina pode analisar manualmente ou com software proprietário para selecionar a melhor ferramenta.