1. Qual é o fator mais importante e decisivo na seleção do aço para ferramentas?
Resposta: Método de formação - existem dois tipos básicos de materiais para escolher.
A) Aços para ferramentas para trabalho a quente, que podem suportar temperaturas relativamente altas de fundição sob pressão, forjamento e extrusão.
B) Aços para ferramentas para trabalho a frio, que são usados para corte e corte, conformação a frio, extrusão a frio, forjamento a frio e prensagem de pó.
Plásticos - Alguns plásticos produzem subprodutos corrosivos, como os plásticos PVC. Fatores como condensação causada por longos períodos de inatividade, gases corrosivos, ácidos, refrigeração/aquecimento, água ou condições de armazenamento também podem causar corrosão. Nestes casos, recomenda-se o aço inoxidável.
Tamanho da ferramenta - Aços pré-endurecidos são frequentemente usados para ferramentas de grande porte. Aços totalmente endurecidos são frequentemente usados para ferramentas de pequeno porte.
Number of tool use - Tools that are used for long periods of time (>1 000 000 vezes) devem usar aços de alta dureza com dureza de 48-65 HRC. Moldes usados por períodos médios a longos (100,000 a 1,000,000 ciclos) devem usar aço pré-endurecido com dureza de 30-45 CDH. Moldes que são usados por curtos períodos de tempo (<100,000 cycles) should use soft steel with a hardness of 160-250 HB.
Acabamento superficial - Muitos fabricantes de moldes de plástico estão interessados em um bom acabamento superficial. Quando o enxofre é adicionado para melhorar o desempenho do corte de metal, a qualidade da superfície é reduzida. Aços com alto teor de enxofre também se tornam mais frágeis.
2. Qual é o principal fator que afeta a usinabilidade de um material?
Resposta: A composição química do aço é importante. Quanto maior o teor de liga do aço, mais difícil será a usinagem. À medida que o teor de carbono aumenta, o desempenho de corte de metal diminui.
A estrutura do aço também é muito importante para o desempenho do corte de metal. Diferentes estruturas incluem: forjadas, fundidas, extrudadas, laminadas e usinadas. Peças forjadas e fundidas têm superfícies muito difíceis de usinar.
A dureza é um fator importante que afeta o desempenho do corte de metal. Mold Master WeChat: 1828765339 A regra geral é que quanto mais duro o aço, mais difícil é de processar. O aço rápido (HSS) pode ser usado para processar materiais com dureza de até 330-400 HB; o revestimento de aço rápido + nitreto de titânio (TiN) pode processar materiais com dureza de até 45 HRC; e para materiais com dureza 65-70 HRC, devem ser utilizados metal duro, cerâmica, cermets e nitreto cúbico de boro (CBN).
As inclusões não metálicas geralmente têm um efeito adverso na vida útil da ferramenta. Por exemplo, Al2O3 (óxido de alumínio), que é cerâmica pura, é altamente abrasivo.
A última é a tensão residual, que pode causar problemas de desempenho no corte de metal. Muitas vezes é recomendado realizar um processo de liberação de tensão após a usinagem de desbaste.
3. Quais são os componentes do custo de produção da fabricação de moldes?
R: Grosso modo, os custos são distribuídos da seguinte forma:
Cortando 65%
Material da peça 20%
Tratamento térmico 5%
Montagem/ajuste 10%
Isto também mostra muito claramente a importância de um bom desempenho de corte de metal e de uma boa solução geral de corte para a produção económica de moldes.
4. Quais são as características de corte do ferro fundido?
R: De modo geral, é:
Quanto maior a dureza e a resistência do ferro fundido, menor será o desempenho de corte do metal e menor será a vida útil esperada da lâmina e da ferramenta. O ferro fundido usado para produção de corte de metal geralmente apresenta bom desempenho de corte de metal para a maioria dos tipos. O desempenho de corte de metal está relacionado à estrutura, e ferros fundidos perlíticos mais duros são mais difíceis de usinar. O ferro fundido de grafite em flocos e o ferro fundido maleável têm excelentes propriedades de corte, enquanto o ferro fundido dúctil é bastante pobre.
Os principais tipos de desgaste encontrados na usinagem de ferro fundido são: abrasivo, adesivo e por difusão. O desgaste abrasivo é causado principalmente por carbonetos, inclusões de areia e película dura de fundição. O desgaste adesivo com aresta postiça ocorre sob condições de baixa temperatura e velocidade de corte. A porção de ferrita do ferro fundido é mais suscetível à soldagem na pastilha, mas isso pode ser superado aumentando a velocidade de corte e a temperatura.
O desgaste por difusão, por outro lado, depende da temperatura e ocorre em altas velocidades de corte, especialmente quando se utilizam classes de ferro fundido de alta resistência. Essas classes possuem alta resistência à deformação, resultando em altas temperaturas. Esse desgaste está relacionado à interação entre o ferro fundido e a ferramenta, o que exige que alguns ferros fundidos sejam usinados em altas velocidades com ferramentas de cerâmica ou nitreto cúbico de boro (CBN) para obter boa vida útil da ferramenta e qualidade superficial.
As propriedades típicas da ferramenta exigidas para usinagem de ferro fundido são: alta dureza térmica e estabilidade química, mas também relacionadas ao processo, peça e condições de corte; tenacidade da aresta de corte, resistência ao desgaste por fadiga térmica e resistência da aresta são necessárias. O corte satisfatório do ferro fundido depende de como o desgaste da aresta de corte se desenvolve: embotamento rápido significa fratura prematura da aresta de corte devido a trincas e entalhes térmicos, danos à peça, má qualidade da superfície, ondulação excessiva, etc. bordas são o que geralmente se busca.
5. Quais são os processos de usinagem principais e comuns na fabricação de moldes?
Resposta: Todos os processos de fabricação de moldes passam por um processo de corte, que deve ser dividido em pelo menos três tipos de processos: Desbaste, semiacabamento e acabamento, e às vezes até superacabamento (principalmente aplicações de corte em alta velocidade). O fresamento residual é obviamente uma preparação para o acabamento após o processo de semiacabamento. É muito importante se esforçar para deixar licenças distribuídas uniformemente para o próximo processo em cada processo. Se a direção do caminho da ferramenta e a carga de trabalho raramente mudam rapidamente, a vida útil da ferramenta pode ser prolongada e mais previsível. Se possível, o processo de acabamento deverá ser realizado em uma máquina-ferramenta dedicada. Isso melhorará a precisão geométrica e a qualidade do molde com menor tempo de depuração e montagem. 6. Que tipo de ferramentas devem ser utilizadas principalmente nestes diferentes processos? Resposta: Processo de desbaste: fresa de lâmina redonda, fresa de ponta esférica e fresa de topo com raio de arco de ponta grande. Processo de semiacabamento: fresa de lâmina redonda (fresa de lâmina redonda com faixa de diâmetro de 10-25 mm), fresa de topo esférico. Processo de acabamento: fresa de lâmina redonda, fresa de ponta esférica. Operações de fresamento residual: fresa com pastilha redonda, fresa de topo esférico, fresa de topo vertical.
É muito importante otimizar o processo de corte selecionando uma combinação específica de tamanho de ferramenta, formato de canal e classe, bem como parâmetros de corte e estratégias de fresamento apropriadas.
Para as ferramentas de alta produtividade que podem ser utilizadas, consulte o exemplo de fabricação de moldes C-1102:1
7. Existe algum fator mais importante no processo de corte?
Resposta: Um dos objetivos mais importantes no processo de corte é criar tolerâncias de usinagem distribuídas uniformemente para cada ferramenta em cada operação. Isso significa que devem ser utilizadas ferramentas de diferentes diâmetros (do grande ao pequeno), principalmente nas operações de desbaste e semiacabamento. O principal critério em todos os momentos deve ser chegar o mais próximo possível da forma final do molde em cada operação.
Fornecer subsídios de usinagem distribuídos uniformemente para cada ferramenta garante produtividade alta e constante e um processo de corte seguro. Quando ap/ae (profundidade de corte axial/profundidade de corte radial) permanece inalterada, a velocidade de corte e a taxa de avanço também podem ser mantidas constantemente em um nível alto. Desta forma, a ação mecânica e a carga de trabalho na aresta de corte variam menos, gerando menos calor e fadiga, aumentando assim a vida útil da ferramenta. Se as operações subsequentes forem algumas operações de semiacabamento, especialmente todas as operações de acabamento, o processamento não tripulado ou parcialmente não tripulado poderá ser realizado. A margem constante de processamento de material também é um critério básico para aplicações de corte em alta velocidade.
Outro efeito favorável da margem de processamento constante é que ela tem pouco efeito adverso sobre a máquina-ferramenta - guias, fusos de esferas e rolamentos de fuso.
8. Por que as fresas de lâmina redonda são usadas com mais frequência como a primeira escolha para ferramentas de desbaste de moldes?
Resposta: Se uma fresa de canto quadrado for usada para fresamento de desbaste da cavidade, uma grande quantidade de margem de corte em forma de degrau deve ser removida no semiacabamento. Isso fará com que a força de corte mude e a ferramenta dobre. O resultado é que sobra uma margem de processamento irregular para o acabamento, o que afeta a precisão geométrica do molde. Se uma fresa quadrada com ponta mais fraca (com lâminas triangulares) for usada, ocorrerão efeitos de corte imprevisíveis. Discos triangulares ou diamantados também produzem maiores forças de corte radiais e, como o número de arestas de corte da lâmina é pequeno, são ferramentas de desbaste menos econômicas.
Por outro lado, as pastilhas redondas podem ser usadas para fresamento em diversos materiais e em todas as direções. Se usados, eles podem fornecer transições mais suaves entre caminhos de ferramentas adjacentes e também podem deixar tolerâncias de usinagem menores e mais uniformes para semiacabamento. Uma das características das pastilhas redondas é que a espessura dos cavacos que elas produzem é variável. Isso permite que elas sejam usadas com taxas de avanço mais altas do que a maioria das outras pastilhas. O ângulo de saída principal da pastilha redonda muda de quase zero (corte muito raso) a 90 graus, e a ação de corte é muito suave. Na profundidade máxima de corte, o ângulo de inclinação principal é de 45 graus e, ao cortar ao longo de uma parede reta com um círculo externo, o ângulo de inclinação principal é de 90 graus. Isso também explica por que as ferramentas com pastilhas redondas são fortes - a carga de corte aumenta gradualmente. O desbaste e o semi-desbaste devem sempre ser preferidos às fresas com pastilhas redondas, como a CoroMill 200 (consulte a amostra de fabricação de moldes C-1102:1). No corte de eixos 5-, as pastilhas redondas são muito adequadas, principalmente porque não possuem restrições.
Com uma boa programação, as fresas com pastilhas redondas podem substituir amplamente as fresas de topo esférico. Pastilhas redondas com baixo batimento combinado com retificação fina, ângulos de saída positivos e geometrias de corte leves também podem ser usadas para semiacabamento e algumas operações de acabamento.
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9. Qual é a velocidade de corte efetiva (ve) e por que ela é tão importante para uma alta produtividade?
Resposta: O cálculo básico da velocidade efetiva de corte no diâmetro real ou efetivo é sempre muito importante no corte. Como o avanço da mesa depende da velocidade de rotação em uma determinada velocidade de corte, se a velocidade efetiva não for calculada, o avanço da mesa será calculado incorretamente.
Se o valor do diâmetro nominal (Dc) da ferramenta for usado no cálculo da velocidade de corte, a velocidade de corte efetiva ou real será muito inferior à velocidade calculada quando a profundidade de corte for rasa. Ferramentas como ferramentas CoroMill 200 com pastilha redonda (especialmente na faixa de diâmetro pequeno), fresas de topo de ponta esférica, fresas de topo com raio de ponta grande e fresas de topo CoroMill 390 (para essas ferramentas, consulte o catálogo de fabricação de moldes C-1102 da Sandvik Coromant: 1). Como resultado, a taxa de avanço calculada também é muito mais baixa, o que reduz seriamente a produtividade. Mais importante ainda, as condições de corte da ferramenta são inferiores às suas capacidades e faixa de aplicação recomendada.
Quando o corte 3D é realizado, o diâmetro do corte varia, o que está relacionado com a geometria do molde. Uma solução para este problema é definir áreas de parede íngreme do molde e áreas de peças rasas com geometria rasa. Se um programa CAM dedicado e parâmetros de corte forem compilados para cada área, um bom compromisso e resultado podem ser alcançados.
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10. Quais são os parâmetros de aplicação importantes para um fresamento bem-sucedido de aço para moldes endurecido?
Resposta: Ao fazer o acabamento de moldes de aço endurecido com fresamento de alta velocidade, um fator importante a ser observado é o corte raso. A profundidade de corte não deve exceder 0,2/0,2 mm (ap/ae: profundidade de corte axial/profundidade de corte radial). Isso evita flexão excessiva do porta-ferramenta/ferramenta de corte e mantém pequenas tolerâncias e alta precisão do molde usinado.
Também é muito importante escolher um sistema de fixação e uma ferramenta muito rígidos. Ao usar ferramentas inteiriças de metal duro, é importante usar ferramentas com o maior diâmetro do núcleo (máxima rigidez à flexão). Uma regra prática é que se o diâmetro da ferramenta for aumentado em 20%, por exemplo de 10 mm para 12 mm, a flexão da ferramenta será reduzida em 50%. Também pode ser dito que se o balanço/saliência da ferramenta for reduzido em 20%, a flexão da ferramenta será reduzida em 50%. Porta-ferramentas cônicos e de grande diâmetro aumentam ainda mais a rigidez. Ao usar fresas de topo esféricas com pastilhas intercambiáveis (veja amostra de fabricação de molde C-1102:1), a rigidez de flexão pode ser aumentada em 3-4 vezes se o porta-ferramenta for feito de metal duro sólido.
Ao finalizar aço para molde endurecido com fresamento de alta velocidade, também é muito importante escolher um formato e classe de canal especiais. Também é muito importante escolher um revestimento com alta dureza térmica como o TiAlN.
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11. Quando o fresamento descendente deve ser usado e quando o fresamento reverso deve ser usado?
Resposta: A principal recomendação é: use o fresamento descendente tanto quanto possível.
No fresamento descendente, a espessura do cavaco atinge seu valor máximo quando a aresta de corte está apenas cortando. No fresamento reverso, é o valor mínimo. De modo geral, a vida útil da ferramenta é menor no fresamento reverso do que no fresamento descendente, porque o calor gerado no fresamento reverso é significativamente maior do que no fresamento descendente. No fresamento ascendente, à medida que a espessura do cavaco aumenta de zero ao máximo, mais calor é gerado porque o atrito na aresta de corte é maior do que no fresamento descendente. As forças radiais também são significativamente maiores no fresamento ascendente, o que tem um efeito adverso nos rolamentos do fuso.
No fresamento descendente, a aresta de corte é submetida principalmente a tensões de compressão, que têm um efeito muito mais favorável na pastilha de metal duro ou na ferramenta inteiriça de metal duro do que as forças de tração geradas no fresamento ascendente. Existem exceções, é claro. Quando o fresamento lateral (acabamento) é realizado com uma fresa de topo inteiriça de metal duro (veja a ferramenta no Exemplo de Matriz C-1102:1), especialmente em materiais endurecidos, o fresamento de corte ascendente é a primeira escolha. É mais fácil obter uma retidão da parede com tolerância mais restrita e ângulos de 90-graus melhores. O corte também é muito pequeno se houver algum desalinhamento entre os diferentes passes axiais. Isto se deve principalmente à direção das forças de corte. Se for utilizada uma aresta de corte muito afiada no corte, as forças de corte tendem a “puxar” a ferramenta em direção ao material. Outro exemplo onde o fresamento up-cut pode ser usado é o fresamento com uma fresadora manual antiga, onde o parafuso de avanço tem uma grande folga. O fresamento ascendente produz forças de corte que eliminam folgas, tornando a ação de fresamento mais suave.
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12. Fresamento de perfil ou corte de contorno?
Resposta: No fresamento de cavidades, a melhor maneira de garantir o sucesso do caminho da ferramenta de fresamento descendente é usar um caminho de fresamento de contorno. Fresas (como fresas de topo esféricas, consulte amostra de fabricação de molde C-1102:1) geralmente alcançam alta produtividade ao longo do círculo externo do fresamento de contorno porque há mais dentes cortando no diâmetro maior da ferramenta. Se a velocidade do fuso da máquina-ferramenta for limitada, o fresamento de contorno ajudará a manter a velocidade de corte e a taxa de avanço. Com este percurso da ferramenta, a carga de trabalho e as mudanças de direção também são pequenas. Isto é particularmente importante em aplicações de fresamento de alta velocidade e processamento de materiais endurecidos. Isso ocorre porque se a velocidade de corte e o avanço forem altos, a aresta de corte e o processo de corte ficam mais suscetíveis a mudanças na carga de trabalho e na direção, o que causa alterações na força de corte e na flexão da ferramenta. O fresamento de perfis ao longo de paredes íngremes deve ser evitado tanto quanto possível. No fresamento de perfil descendente, a espessura do cavaco é grande em baixas velocidades de corte. Também existe o risco de lascar a borda no centro do cortador de ponta esférica. Se o controle for fraco ou a máquina não tiver uma função de antecipação, ela não desacelerará com rapidez suficiente e o risco de lascar as bordas será maior no centro. O fresamento de perfis ao longo de paredes íngremes é melhor para o processo de corte porque a espessura do cavaco atinge seu máximo em uma velocidade de cavaco favorável.
Para obter a maior vida útil da ferramenta, a aresta de corte deve ser mantida em corte contínuo pelo maior tempo possível durante o processo de fresamento. A vida útil da ferramenta é significativamente reduzida se a ferramenta entra e sai com muita frequência. Isso aumenta o estresse térmico e a fadiga térmica na aresta de corte. As ferramentas modernas de metal duro são mais favoráveis a temperaturas uniformes e altas na área de corte do que a grandes flutuações. Os caminhos de fresamento de perfil geralmente são uma mistura de fresamento reverso e fresamento direto (zigue-zague), o que significa que a ferramenta é frequentemente engatada e retraída durante o corte. Este percurso da ferramenta também tem um impacto negativo na qualidade do molde. Cada engate significa que a ferramenta está dobrada e há uma marca de elevação na superfície. Quando a ferramenta é retirada, as forças de corte e a flexão da ferramenta são
Reduzido, haverá um leve “corte excessivo” de material na seção de saída.
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13. Por que algumas fresas precisam ter passos diferentes?
Resposta: As fresas são ferramentas multicortantes e o número de dentes (z) pode ser alterado. Existem alguns fatores que podem ajudar a determinar o passo ou o número de dentes para diferentes tipos de processamento. Material, tamanho da peça, estabilidade geral, tamanho do balanço, requisitos de qualidade de superfície e potência disponível são fatores relacionados ao processamento. Os fatores relacionados à ferramenta incluem avanço suficiente por dente, pelo menos dois dentes em corte ao mesmo tempo e a capacidade de cavacos da ferramenta, que são apenas uma pequena parte deles.
O passo (u) de uma fresa é a distância de um ponto na aresta de corte da lâmina até o mesmo ponto na aresta de corte seguinte. As fresas são divididas em fresas de passo esparso, denso e superdenso. A maioria das fresas Coromant tem essas 3 opções. Consulte a amostra de fabricação de moldes C-1102:1. Passo denso significa que há mais dentes e espaço de cavaco apropriado, que pode ser cortado com alta taxa de remoção de metal. Geralmente usado para fresamento de carga média de ferro fundido e aço. O passo denso é a primeira escolha para fresas de uso geral e é recomendado para produção mista.
Um passo grosso significa menos dentes e mais espaço para cavacos ao redor da circunferência da fresa. O passo grosso é frequentemente usado para desbaste e acabamento de aço, onde a vibração tem um impacto significativo nos resultados da usinagem. O passo grosso é uma verdadeira solução de problemas e é a primeira escolha para fresamento com longos balanços, máquinas de baixa potência ou outras aplicações onde as forças de corte devem ser reduzidas.
Fresas com passo superfino têm espaço para cavacos muito pequeno e podem usar avanços de mesa mais altos. Essas fresas são adequadas para corte de superfícies intermitentes de ferro fundido, desbaste de ferro fundido e corte de aço com pequenos excessos, como fresamento lateral. Eles também são adequados para aplicações onde as velocidades de corte devem ser mantidas baixas. As fresas também podem ter passos uniformes ou desiguais. Este último refere-se ao espaçamento desigual dos dentes da ferramenta, o que também é uma solução eficaz para problemas de vibração.
Quando a vibração é um problema, recomenda-se usar cortadores de passo grosso e desigual, tanto quanto possível. Com menos lâminas, a possibilidade de aumento da vibração é menor. Diâmetros de ferramentas pequenos também podem melhorar esta situação. Deve ser usada uma combinação de formatos e classes de canal bem adaptados - uma combinação de arestas de corte vivas e classes tenazes.
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14. Como a fresa deve ser posicionada para obter o desempenho ideal?
Resposta: O comprimento de corte é afetado pela posição da fresa. A vida útil da ferramenta geralmente está relacionada ao comprimento de corte que a aresta de corte deve suportar. Uma fresa posicionada no centro da peça tem um comprimento de corte curto. Se a fresa for deslocada do centro em qualquer direção, o arco de corte será mais longo. Lembre-se de que deve haver um compromisso na forma como as forças de corte atuam. Com a fresa posicionada no centro da peça, a direção das forças de corte radiais muda conforme a aresta de corte da lâmina entra ou sai do corte. A folga do fuso da máquina também agrava as vibrações, fazendo com que a lâmina vibre.
Ao mover a fresa para fora do centro, é alcançada uma direção de força de corte constante e favorável. Quanto maior for a saliência, mais importante será superar todas as vibrações possíveis.
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15. Que medidas devem ser tomadas para eliminar as vibrações durante o corte?
Resposta: Quando a vibração é um problema, a medida básica é reduzir as forças de corte. Isto pode ser conseguido usando a ferramenta, o método e os parâmetros de corte corretos.
Siga as recomendações comprovadas abaixo:
- Escolha uma fresa com passo grosso ou passo irregular.
- Use ângulo de saída positivo e geometria de pastilha com baixa força de corte.
- Utilize a menor fresa possível. Isto é especialmente importante ao fresar com adaptadores de amortecimento.
- Utilize pastilhas com raios de aresta pequenos (ER). De revestimentos grossos a finos. Use insertos não revestidos, se necessário. Use classes de pastilhas tenazes com matriz de granulação fina.
- Use alto avanço por dente. Reduza a velocidade e mantenha o avanço da mesa (igual ao maior avanço por dente). Ou mantenha a velocidade e aumente o avanço da mesa (maior avanço por dente). Não reduza o avanço por dente!
- Reduza a profundidade de corte radial e axial.
- Escolha um porta-ferramenta estável, como o Coromant Capto. Use o maior tamanho de adaptador possível para obter melhor estabilidade. Use extensões cônicas para máxima rigidez.
- Para grandes balanços, use adaptadores de amortecimento em combinação com fresas esparsas e com passos desiguais. Monte o cortador de modo que fique diretamente conectado ao adaptador de amortecimento.
- Mova a fresa para fora do centro da peça de trabalho. - Se utilizar uma ferramenta com número par de dentes - remova uma pastilha a cada dois dentes.
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16. Quais são os passos mais importantes a tomar para equilibrar a ferramenta?
Resposta: As etapas típicas envolvidas no balanceamento da ferramenta durante todo o processo de corte são as seguintes:
- Meça o desequilíbrio do conjunto ferramenta/porta-ferramentas.
- Reduza o desequilíbrio trocando a ferramenta, cortando-a para retirar alguma massa ou movimentando o peso no suporte.
- Estas etapas devem ser repetidas frequentemente, incluindo a nova verificação da ferramenta e o reajuste preciso até que o equilíbrio seja alcançado.
O balanceamento de ferramentas também envolve diversas instabilidades no processo que não foram discutidas. Uma delas é o encaixe entre o suporte e o fuso. A razão para isso geralmente é uma folga mensurável durante a fixação, ou lascas ou sujeira no cone. Isso faz com que o cone seja posicionado de maneira diferente a cada vez. Mesmo que a ferramenta, o suporte e o fuso estejam em boas condições em todos os aspectos, se houver contaminação causará desequilíbrio. Para equilibrar a ferramenta, devem ser somados custos ao processo de corte. Se o balanceamento de ferramentas é importante para redução de custos, cada situação específica deve ser analisada.
No entanto, há mais trabalho a ser feito na seleção da ferramenta certa para uma ferramenta bem balanceada. Os seguintes pontos devem ser considerados ao selecionar uma ferramenta: - Adquira ferramentas e porta-ferramentas de alta qualidade. Escolha porta-ferramentas que foram pré-balanceados.
- É melhor usar ferramentas curtas e tão leves quanto possível.
- Verifique regularmente as ferramentas e os porta-ferramentas quanto a sinais de roscas desgastadas e deformações.
O desequilíbrio da ferramenta aceitável para o processo é determinado pelas condições do próprio processo. Estas condições incluem as forças de corte durante o processo de corte, o equilíbrio da máquina-ferramenta e o grau em que estes dois fatores afetam um ao outro. A experimentação é a melhor forma de encontrar o melhor equilíbrio. Execute várias vezes com diferentes valores de desequilíbrio, por exemplo, comece com um valor de desequilíbrio de 20 g mm ou menos. Após cada execução, repita o teste com uma ferramenta mais balanceada. O melhor equilíbrio deve ser aquele ponto além do qual melhorias adicionais no equilíbrio da ferramenta não melhorarão a qualidade da superfície da peça; ou um ponto em que o processo possa garantir facilmente as tolerâncias especificadas da peça.
A chave é sempre focar no processo, em vez de focar no valor de grau G do equilíbrio dinâmico ou outro valor de equilíbrio determinado arbitrariamente. O objetivo deve ser alcançar o processo mais eficiente possível. Isto envolve pesar o custo do balanceamento de ferramentas em relação aos benefícios obtidos com ele, portanto, deve ser alcançado um equilíbrio razoável entre os custos e os benefícios.
Para obter informações técnicas mais detalhadas sobre balanceamento de ferramentas, entre em contato com seu representante local da Coromant.
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17. Quais porta-ferramentas devo usar para obter os melhores resultados possíveis em aplicações de corte convencional e de alta velocidade?
Resposta: Durante a usinagem em alta velocidade, as forças centrífugas são muito altas, o que faz com que o furo do fuso cresça lentamente. Isto tem um impacto negativo em alguns porta-ferramentas com flange em V, que apenas entram em contato com o furo do fuso na superfície radial. O furo maior do fuso faz com que a ferramenta seja puxada para dentro do fuso sob a tensão constante da haste de tração. Isto pode até fazer com que a ferramenta emperre ou reduza a precisão dimensional na direção do eixo Z.
Ferramentas que entram em contato com o furo do fuso e a face final ao mesmo tempo, ou seja, ferramentas que cooperam radial e axialmente ao mesmo tempo, são mais adequadas para corte em altas velocidades. Quando o furo do fuso se expande, o contato da face final evita que a ferramenta se mova para cima no furo do fuso. Ferramentas com hastes ocas também são suscetíveis a forças centrífugas, mas foram projetadas para aumentar com o furo do fuso em altas velocidades. O contato entre a ferramenta e o fuso nas direções radial e axial proporciona boa rigidez de fixação, permitindo que a ferramenta corte em altas velocidades. A interface Coromant Capto, que utiliza um design elíptico triangular de cone curto exclusivo, apresenta melhor desempenho na transmissão de torque e corte de alta produtividade.
Tabela de comparação de contato da superfície do fuso em altas velocidades do fuso
Velocidade do fuso ISO 40 HSK 50A Coromant Capto C5
0 100% 100% 100%
20 000 100% 95% 100%
25 000 37% 91% 99%
30 000 31% 83% 95%
35 000 26% 72% 91%
40 000 26% 67% 84%
Quando o corte em alta velocidade é organizado, um sistema de ferramentas que consiste em uma combinação simétrica de ferramenta e porta-ferramenta deve ser usado tanto quanto possível. Existem vários sistemas de ferramentas diferentes disponíveis. O porta-ferramenta é primeiro aquecido para expandir o furo e a ferramenta é fixada depois de esfriar. Este é um sistema de ajuste por interferência. Para corte em alta velocidade, esta é a maneira melhor e mais confiável de consertar a ferramenta. Isto se deve, em primeiro lugar, ao seu desvio muito pequeno; em segundo lugar, esta conexão pode transmitir alto torque; em terceiro lugar, é fácil construir ferramentas e conjuntos de ferramentas personalizados; e finalmente, o conjunto de ferramentas montado desta forma tem uma rigidez global extremamente elevada.
Outro dispositivo de fixação de ferramentas excelente e muito versátil é o mandril motorizado de alta precisão da Coromant - CoroGrip. Este sistema de porta-ferramentas cobre todas as aplicações, desde desbaste até superacabamento. Um mandril pode fixar todos os tipos de ferramentas, desde fresas de facear até brocas usando hastes retas, ranhura Whitworth ou mandris de pressão lateral. Mandris de mola padrão, como os disponíveis para hidráulicos (HydroGrip), BIG, Nikken, NT, podem ser usados para mandris CoroGrip. O desvio em 4XD é de apenas 0.002 – 0,006 mm. A força de fixação e a transmissão de torque são particularmente altas e seu design balanceado o torna perfeito para corte em alta velocidade (< 40 000 rpm). For more information on tool holders, please refer to the mold manufacturing sample C-1102:1.
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18. Como posso cortar cantos sem risco de vibração?
Resposta: O método tradicional de corte de cantos é utilizar corte linear (G1) com transições descontínuas nos cantos. Isto significa que quando a ferramenta atinge o canto, ela deve desacelerar devido às características dinâmicas do eixo linear. Há uma pequena pausa antes que o motor mude a direção de alimentação, o que gera muito calor e atrito. O longo comprimento de contato leva a forças de corte instáveis e muitas vezes prejudica o canto. O resultado típico é a vibração – quanto maior e mais longa for a ferramenta, ou quanto maior for o balanço total da ferramenta, maior será a vibração.
A melhor solução para este problema:
Use uma ferramenta com raio de canto menor que o raio do canto. Use interpolação circular para gerar o canto. Este método de usinagem não produz pausa no limite do bloco, o que significa que o movimento da ferramenta proporciona uma transição suave e contínua e a possibilidade de vibração é bastante reduzida.
Outra solução é usar a interpolação circular para gerar um raio de canto ligeiramente maior do que o especificado no desenho. Isto é muito vantajoso, de modo que às vezes ferramentas maiores podem ser utilizadas no desbaste para manter a alta produtividade.
A margem de usinagem restante nos cantos pode ser fresada fixa ou interpolada circularmente com uma ferramenta menor.
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19. Qual a melhor forma de começar a cortar uma cavidade?
Resposta: Existem 4 métodos principais:
Também é possível pré-perfurar o furo inicial e pré-perfurar os cantos. Este método não é recomendado: requer uma ferramenta adicional e esta ferramenta também ocupa espaço na câmara de ferramentas. Do ponto de vista do corte, a ferramenta vibrará desfavoravelmente devido às forças de corte ao passar pelo furo pré-perfurado. Ao usar furos pré-perfurados, muitas vezes são causados danos à ferramenta. O uso de furos pré-perfurados também aumenta o recorte de cavacos.
Se uma fresa de topo esférico ou uma ferramenta de inserção redonda for usada (veja amostra de fabricação de molde C-1102:1), o fresamento pica-pau é geralmente usado para garantir que toda a profundidade axial possa ser cortada. As desvantagens de usar este método são problemas de evacuação de cavacos e o uso de pastilhas redondas produzirá cavacos muito longos.
Um dos melhores métodos é usar rampa linear nas direções X/Y e Z para obter profundidade de corte axial total.
Finalmente, o fresamento de interpolação circular pode ser realizado em forma de espiral. Este é um método muito bom porque produz uma ação de corte suave e requer apenas um pequeno espaço inicial.
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20. Qual é a definição de corte em alta velocidade?
Resposta: A discussão sobre corte em alta velocidade ainda é um tanto confusa. Existem muitas opiniões e muitas maneiras de definir o corte em alta velocidade (HSM). Vejamos algumas dessas definições:
Corte de alta velocidade de corte
Corte de alta velocidade do fuso
Corte com alto avanço
Corte de alta velocidade e alto avanço
Corte de alta produtividade
Descrevemos nossa definição de corte em alta velocidade da seguinte forma:
HSM não é simplesmente alta velocidade de corte. Deve ser considerado como um processo processado com métodos e equipamentos de produção específicos.
O corte em alta velocidade não requer corte do fuso em alta velocidade. Muitas aplicações de corte de alta velocidade são realizadas com fusos de velocidade média e ferramentas de grande porte.
No acabamento de aço endurecido com altas velocidades de corte e altos avanços, os parâmetros de corte podem ser de 4 a 6 vezes maiores que o normal.
HSM significa corte de alta produtividade em desbaste, semiacabamento, acabamento e superacabamento de peças de pequeno porte.
À medida que os formatos das peças se tornam mais complexos, o corte em alta velocidade torna-se cada vez mais importante.
Atualmente, o corte em alta velocidade é usado principalmente em máquinas com conicidade de 40.
Para obter mais informações sobre corte em alta velocidade, consulte Guia de aplicação de fabricação de moldes C-1120:2. Consulte o Guia de Aplicação de Fabricação de Moldes C-1120:2.
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21. Qual é o objetivo do corte em alta velocidade?
Resposta: Um dos principais objetivos do corte em alta velocidade é reduzir os custos de produção através da alta produtividade. É usado principalmente em operações de acabamento, muitas vezes para usinagem de moldes de aço endurecido. Outro objetivo é melhorar a competitividade geral, reduzindo o tempo de produção e o tempo de entrega.
Os principais fatores para atingir esses objetivos são:
Processamento de moldes em uma (ou menos) fixação.
O corte melhora a precisão geométrica do molde, ao mesmo tempo que reduz o trabalho manual e encurta o tempo de teste do molde.
Use sistemas CAM e programação orientada à oficina para ajudar a desenvolver planos de processo e melhorar a utilização de máquinas-ferramenta e de oficina por meio de planos de processo.
Para obter mais informações sobre corte em alta velocidade, consulte Guia de aplicação de fabricação de moldes C-1120:2. Consulte o Guia de Aplicação de Fabricação de Moldes C-1120:2.
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22. Quais são as vantagens práticas do corte em alta velocidade?
Resposta: A ferramenta e a peça podem ser mantidas em baixas temperaturas, o que em muitos casos prolonga a vida útil da ferramenta. Por outro lado, em aplicações de corte de alta velocidade, o volume de corte é raso e a aresta de corte fica engatada por um tempo particularmente curto. Ou seja, a alimentação é mais rápida que o tempo de propagação do calor.
Forças de corte baixas resultam em deflexão pequena e consistente da ferramenta. Isto, combinado com a tolerância de usinagem constante necessária para cada ferramenta e operação, é um dos pré-requisitos para uma usinagem eficiente e segura.
Como a profundidade de corte típica no corte em alta velocidade é rasa, as forças radiais na ferramenta e no fuso são baixas. Isto reduz o desgaste dos rolamentos do fuso, guias e fusos de esferas. Corte em alta velocidade e fresamento axial também são uma boa combinação, tem baixo impacto nos rolamentos do fuso e, com este método, ferramentas com balanços mais longos podem ser utilizadas sem muito risco de vibração.
O corte de alta produtividade de peças de pequeno porte, como desbaste, semiacabamento e acabamento, apresenta boa economia quando a taxa total de remoção de material é relativamente baixa.
O corte em alta velocidade pode ser usado em acabamento geral.
