O que é Brochar? - Processo, Trabalho e Tipos

O que é Brochar?

Brochamento é um processo de usinagem onde uma ferramenta afiada, endurecida e dentada remove o material de uma peça de trabalho de forma consistente, contínua e precisa. O processo de brochamento utiliza uma ferramenta com dentes elevados de diferentes tamanhos que cortam com precisão uma quantidade especificada de material a cada passagem sobre a peça de trabalho.

No brochamento, a ferramenta de multicorte se move enquanto a peça permanece estática, ou a peça se move enquanto a ferramenta está estática. Em alguns casos, pode haver rotação relativa entre a ferramenta e a peça. O processo de brochamento pode ser interno através do centro da peça ou externo através da superfície da peça.

O brochamento é um processo de usinagem que utiliza uma ferramenta dentada, chamada brocha, para remover o material. Existem dois tipos principais de brochamento:linear e rotativo. No brochamento linear, que é o processo mais comum, o brochamento é executado linearmente contra uma superfície da peça de trabalho para efetuar o corte.

Brochas lineares são usadas em uma máquina de brochar, que às vezes também é encurtada para brochar. Na brochagem rotativa, a brocha é girada e pressionada na peça de trabalho para cortar uma forma axissimétrica.

Uma brocha rotativa é usada em um torno ou máquina de parafuso. Em ambos os processos, o corte é realizado em uma passagem da brocha, o que o torna muito eficiente.

O brochamento é usado quando a usinagem de precisão é necessária, especialmente para formas ímpares. As superfícies comumente usinadas incluem furos circulares e não circulares, estrias, rasgos de chaveta e superfícies planas.

As peças de trabalho típicas incluem peças fundidas de pequeno a médio porte, peças forjadas, peças de máquinas de parafuso e estampadas. Embora os broches possam ser caros, o brochamento geralmente é favorecido em relação a outros processos quando usado para execuções de produção de alta quantidade.

Broches têm a forma semelhante a uma serra, exceto que a altura dos dentes aumenta ao longo do comprimento da ferramenta. Além disso, a brocha contém três seções distintas:uma para desbaste, outra para semi-acabamento e a última para acabamento.

O brochamento é um processo de usinagem incomum porque possui o avanço embutido na ferramenta. O perfil da superfície usinada é sempre o inverso do perfil da brocha. O aumento por dente (RPT), também conhecido como passo ou avanço por dente, determina a quantidade de material removido e o tamanho do cavaco.

A brocha pode ser movida em relação à peça de trabalho ou vice-versa. Como todos os recursos são incorporados ao mandril, não é necessário nenhum movimento complexo ou mão de obra especializada para usá-lo. Uma brocha é efetivamente uma coleção de ferramentas de corte de ponto único dispostas em sequência, cortando uma após a outra; seu corte é análogo a várias passagens de um modelador.

O que é o processo de divulgação?

O processo de brochamento varia dependendo se o brochamento superficial ou interno está sendo usado. O brochamento de superfície é a operação mais direta porque uma superfície atua sobre a outra.

Por exemplo, ou a ferramenta de brochamento permanece estacionária e a peça de trabalho é movida contra ela, ou a peça de trabalho está estacionária e a brocha é movida contra ela.

Brochar interno não é tão simples. Para o uso de uma brocha interna, a peça de trabalho deve ser fixada com um suporte de trabalho, que também atua como suporte para a brochadeira. Então, usando o elevador na máquina, a brocha é abaixada na peça de trabalho.

Então, o extrator da máquina agarra o piloto da brocha e, quando o elevador libera o seguidor, o extrator puxa a brocha inteiramente pela peça. Finalmente, a peça de trabalho é removida e o mandril reengaja com o elevador.

Quais são os usos do brochamento?

Há uma infinidade de usos para broches. Na verdade, você provavelmente já viu tipos de brochamento em ferramentas manuais, eletrodomésticos, encanamento, design automotivo, equipamentos agrícolas e uma variedade de outras aplicações militares e industriais.

No entanto, o principal uso do brochamento é na produção de peças de alto volume que exigem cortes precisos, repetitivos e complexos. Embora o processo de brochamento possa ser usado para uma variedade de aplicações, os melhores materiais a serem usados ​​são aqueles com uma classificação de dureza entre 26 e 28 Rockwell C.

No entanto, muitas empresas de produção obtiveram sucesso usando materiais de até uma classificação de dureza de 32 Rockwell C.

Como cuidar de seus broches?

Quando você recebe um novo broche, é provável que seja bom para pelo menos 8.000 cortes. No entanto, se o broche for cuidado e afiado regularmente, você poderá aumentar essa estimativa original para quase 60.000 ou mais cortes.

Broches são peças caras, com algumas custando cerca de US$ 2.000 ou mais, e embora os 8.000 cortes estimados possam ser bons para operações menores, nem todas as empresas podem se dar ao luxo de substituir essas ferramentas com tanta frequência.

Portanto, depois de cortar 3.000 peças, pode valer a pena enviar seus broches para serem afiados e recondicionados para prolongar a utilidade dos broches e reduzir os custos gerais de produção. Se você notou que há um aumento na força necessária para cortar suas peças, seu broche pode precisar de um pouco de nitidez.

Tipos de Brochadeira

Aqui estão apenas alguns tipos de máquinas de brochar a serem consideradas:

• Brondagem horizontal
• Brondagem vertical
• Abordagem interna
• Brondagem externa
• Mandril rotativo
• Brondagem linear

1. Brochadeira horizontal

As brochadeiras horizontais usam o método pull-type para brochar a peça e são usadas para brochamento interno e externo. Uma máquina horizontal tem uma cama, um piloto de brocha e um mecanismo de acionamento.

Os principais broches em uma máquina horizontal são chavetas, estrias, ranhuras, furos redondos e formas internas. Embora as máquinas horizontais ocupem espaço no chão, elas são perfeitas para broches longos e peças pesadas.

2. Brochadeira vertical

Uma brochadeira vertical empurra ou puxa a ferramenta de brochamento, sendo o brochamento push o tipo mais comum. O projeto e a configuração das máquinas verticais possibilitam a realização de múltiplas operações, pois é fácil passar uma peça de uma máquina para outra.

Os três tipos de máquinas verticais são empurrar para baixo, puxar para cima e puxar para baixo. O design pull-up é o mais popular. As brochadeiras verticais podem ser acionadas por acionamento hidráulico ou eletromecânico; hidráulico é o mais popular e econômico.

3. Brochadeira de superfície

Uma brochadeira de superfície remove o material de acesso da superfície de uma peça de trabalho. A ferramenta de corte passa sobre a peça de trabalho para produzir superfícies planas ou com contornos. A característica única de uma brochadeira de superfície é que a ferramenta de corte é presa a um aríete que é forçado ao longo da peça de trabalho.

O aríete pode se mover horizontalmente ou verticalmente, dependendo do design da máquina. É possível que uma brochadeira de superfície tenha dois aríetes; isso é descrito como brochamento duplex.

4. Brochadeira Contínua

Na brochagem contínua, a peça de trabalho está em constante movimento enquanto a brocha é mantida estacionária. O movimento pode ser reto, horizontal ou circular.

Com o brochamento contínuo horizontal, as peças de trabalho são carregadas em um dispositivo que é montado em uma corrente. O brochamento contínuo é usado para cortar peças semelhantes ao mesmo tempo.

5. Brochadeira rotativa

O brochamento rotativo é diferente das outras formas de brochamento e é conhecido como brochamento oscilante. É um método de precisão para produzir formas poligonais internas interna ou externamente. No brochamento rotativo, a ferramenta de corte é posicionada em um ângulo de 1o em relação à linha central da peça; isso faz com que o espeto corte com um efeito de cinzelamento ou scalloping.

O brochamento rotativo pode ser concluído com um torno ou fresadora usando uma máquina de fuso horizontal ou vertical, onde o fuso pode girar livremente. As formas que podem ser criadas usando o brochamento rotativo incluem hexágonos, quadrados, serrilhados, chavetas, involute, spline, engrenagem reta, números e letras.

6. Torneira Brochadeira

As brochadeiras giratórias são usadas para cortes circulares, lineares e espirais onde as superfícies precisam de um alto acabamento. A ferramenta tem várias inserções para remover o material girando o virabrequim entre os centros. Os componentes de uma brochadeira giratória são capazes de acabamento ou desbaste. O tipo de máquina determina a ferramenta.

As pastilhas de desbaste e seus segmentos dependem dos requisitos da taxa de remoção de material. Os segmentos de acabamento possuem cartuchos ajustáveis, ideais para produzir tolerâncias apertadas.

7. Brochamento CNC

Máquinas de Controle Numérico Computadorizado (CNC) podem ser utilizadas para o processo de brochamento devido aos recentes desenvolvimentos tecnológicos. As peças podem ser brochadas usando os processos rotativos ou lineares em uma única etapa. As empresas de brochagem projetaram ferramentas, corpos de ferramentas e suportes que podem ser incluídos no processo CNC.

O brochamento CNC possui ferramentas de brochamento de pastilhas intercambiáveis ​​e porta-ferramentas. Os porta-ferramentas especiais possibilitam várias pastilhas especializadas. Broches CNC incluem rotativas ou oscilantes, punção, chaveta, splines, polígonos e serrilhas, para citar alguns.

Vantagens do Broaching

• Taxa de produção muito alta, maior do que fresagem, aplainamento, mandrilamento, etc.
• Alta precisão dimensional e de forma e acabamento superficial do produto.
• Desbaste e acabamento em um único golpe da mesma fresa.
• Precisa de apenas um movimento de corte, portanto, design, construção, operação e controle são mais simples.
• Extremamente adequado e econômico para produção em massa.
• Não é necessária experiência.
• Rosto com acabamento notável.
• Curto tempo de ciclo com alta precisão.
• É necessária pouca habilidade para realizar uma operação de brochamento.
• O brochamento pode ser usado para acabamento de superfície interna ou externa.
• Uma tolerância de +-0,0075 mm e um acabamento superficial de cerca de 0,8 mícrons podem ser obtidos neste processo.
• O fluido de corte pode ser aplicado facilmente onde for mais eficaz, pois uma brocha tende a atrair o fluido para dentro do corte.

Desvantagens do Broaching

• Somente furos passantes e superfícies podem ser usinados.
• Utilizável apenas para cortes leves.
• A velocidade de corte não pode ser alta.
• Defeitos ou danos na brocha afetam gravemente a qualidade do produto.
• O projeto, a fabricação e a restauração dos broches são difíceis e caros.
• Um broche separado deve ser adquirido e usado sempre que o tamanho, a forma e a geometria do trabalho mudarem.
• Econômico apenas quando o volume de produção é grande.
• Uma peça de trabalho muito grande não pode ser brochada.
• Alto custo da ferramenta.
• O brochamento não pode ser usado para a remoção de uma grande quantidade de estoque.
• As peças a serem brochadas devem ser capazes de suportar rigidez e devem ser capazes de suportar as forças que se estabelecem durante o corte.