Aplicação de ferramentas de corte em fresamento de alta velocidade
O fresamento de alta velocidade (HSM) usa altas taxas de avanço e pequenos parâmetros de corte. A vibração da ferramenta afeta diretamente a qualidade da superfície usinada. Portanto, é muito importante manter a força de corte uniforme e evitar a vibração da ferramenta durante o acabamento do fresamento em alta velocidade.
1) A boa coaxialidade conduz à distribuição uniforme da carga na aresta de corte;
2) Uma sobreposição maior da aresta de corte é benéfica para obter características uniformes de força de corte (maior ângulo de hélice e número de ranhura);
3) O comprimento de corte curto é favorável à obtenção de maior rigidez;
4) A seção transversal do núcleo é a melhor e a concentração de tensão no entalhe é a menor.
Quando o fresamento de alta velocidade é usado para processar materiais de alta dureza, a carga na aresta de corte aumentará, o que gerará mais calor de atrito, e o ângulo de incidência da ferramenta deve ser reduzido. Quando o material é muito duro e o material da ferramenta muito quebradiço, pode até levar a um chanfro negativo.
Se a precisão de usinagem for muito alta, como condição básica, o tamanho da ferramenta de acabamento deve atender aos rígidos requisitos de tolerância.
Material e revestimento:
O material da ferramenta deve ser mais duro do que o material a ser usinado. Quanto mais duro for o material da ferramenta, menor será o desgaste da ferramenta e maior será sua vida útil.
Durante o processo de corte, a temperatura local é muito elevada, sendo necessário garantir que o material da ferramenta tenha resistência à oxidação. Grandes flutuações de carga térmica e os requisitos para a resistência à oxidação dos materiais da ferramenta tornam necessário o revestimento final das ferramentas de metal duro de granulação fina. Por exemplo, o uso de TiN, TiCN e TiAlCN pode exercer melhor o desempenho da usinagem de alta velocidade. Usando a estrutura de nano camadas, CBN e PKD, um desempenho superior também pode ser alcançado.
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Aplicação de porta-ferramentas em fresamento de alta velocidade
Devido à alta velocidade do fuso necessária no fresamento de alta velocidade, é melhor usar os sistemas de porta-ferramentas HSK-A e HSK-E.
Como o flange porta-ferramentas está instalado no cabeçote do fuso, o porta-ferramentas possui um suporte mecânico claro na direção Z, de forma que não entrará no fuso devido ao aumento da força centrífuga em velocidades mais altas.
Equilíbrio dinâmico e coaxialidade
Para obter um fresamento de alta velocidade estável, é importante balancear dinamicamente a ferramenta e o dispositivo porta-ferramentas e verificar sua coaxialidade de acordo com os requisitos. Também é necessário considerar o limite de velocidade rotacional relacionado à qualidade do equilíbrio dinâmico.
Um sistema de ferramenta rotativa com equilíbrio dinâmico pobre ou coaxialidade pobre levará a:
• Qualidade de superfície muito ruim
• Vida útil da ferramenta muito baixa
• Baixa estabilidade e segurança de processamento
• Pode danificar o fuso de fresamento
Desequilíbrio e desvio da coaxialidade ideal causados por mudanças repentinas no processo de processamento, o resultado pode ser visto de forma muito clara no seguinte diagrama esquemático:
O desvio da coaxialidade é pequeno e a rugosidade teórica é pequena
Maior desvio de coaxialidade, maior rugosidade teórica
O equilíbrio dinâmico tem uma influência importante no desempenho dinâmico de todo o sistema rotativo. Quando desequilibrado, há um objeto excêntrico girando. Este objeto excêntrico pode induzir força centrífuga, que aumenta diretamente com o aumento da velocidade. Portanto, o desequilíbrio do dispositivo porta-ferramenta na usinagem de alta velocidade tem consequências adversas particularmente óbvias. Recomenda-se usar a interface HSK-E.
Aplicação da tecnologia de fixação de ferramentas para fresamento de alta velocidade:
• Mandril e porca
• Conexão termorretrátil
Como as boas características de amortecimento do porta-ferramenta com mandril podem trazer bons resultados ao processo de desbaste, ele pode atingir rigidez e repetibilidade extremamente altas, o que é essencial para obter uma superfície perfeita da peça.
O porta-ferramenta encolhível pode obter coaxialidade muito precisa (desvio menor que 0,003 mm) e transmitir grande torque.
Estrutura de projeto de vários porta-ferramentas de diâmetro reduzido:
O torque transmitido depende da estrutura do projeto do dispositivo de fixação. A estrutura do design é diferente, eles podem ser muito diferentes.
