Se você trabalha com componentes de fresagem CNC , algumas de suas peças exigirão usinagem de mandrilamento de alta precisão como um processo de fabricação secundário.
Este post discute o processo de mandrilamento, as técnicas que você pode adotar e as principais ferramentas necessárias. Ele também destaca os principais benefícios e limitações da usinagem de mandrilamento.
Usinagem de mandrilamento: como funciona e as principais etapas
A usinagem de mandrilamento, também chamada de "torneamento interno", é o processo de alargamento de um furo existente em um componente, utilizando um torno ou uma fresadora CNC, para atingir a especificação dimensional desejada.
Como funciona o processo de chatice
O processo envolve posicionar uma barra de mandrilar na parede interna do furo já preparado de um componente e definir os parâmetros de mandrilamento.
Antes do processo de perfuração, os furos podem ser preparados por perfuração ou por meio do processo de fundição.
A barra de mandrilar equipada com uma fresa de inserção começa a alargar o furo cortando as porções internas do furo da peça de trabalho. Você pode conseguir isso usando uma máquina de mandrilar lather ou CNC.
Se você estiver usando um torno, sua pastilha de corte ficará parada enquanto a rotação da peça de trabalho inicia o processo de usinagem.
Em uma fresadora CNC, a usinagem de mandrilamento é obtida pela rotação da ferramenta de corte.
Para que seu processo de usinagem de mandrilamento seja bem-sucedido, algumas das principais ferramentas ou máquinas necessárias incluem um torno ou fresadora CNC adequada, uma barra de mandrilar e uma pastilha de corte.
Saiba mais sobre os diferentes tipos de ferramentas de mandrilamento para peças metálicas aqui.
Principais etapas da usinagem de mandrilamento
Embora o funcionamento do processo de perfuração possa parecer simples, é um processo técnico que abrange as seguintes etapas.
Etapa 1 – Estágio de configuração/instalação.
Isso envolve ter as ferramentas de corte mais adequadas para seu projeto e configurar parâmetros de usinagem de mandrilamento adequados, como taxa de avanço e velocidade de rotação.
Etapa 2: Usinagem de mandrilamento bruto
Requer remoção rápida do excesso de partículas para permitir uma etapa de usinagem de alta precisão.
Etapa 3: Semi-acabamento.
Esta etapa se concentra em melhorar a qualidade da superfície do furo e corrigir possíveis erros.
Etapa 4: Acabamento de alta qualidade
Nesta fase, o foco é garantir que o processo atinja as especificações de furo desejadas. Esta fase exige uma abordagem de usinagem de mandrilamento cuidadosa e de alta precisão. É a fase mais lenta porque se concentra em atingir precisão de usinagem de alto nível.
Etapa 5: Avaliação da qualidade
Esta é a etapa final que avalia se a usinagem de mandrilamento fornece peças que atendem aos padrões ou especificações definidos. Quaisquer desvios observados são tratados adequadamente.
Quais são os principais objetivos da usinagem de mandrilamento?
Abaixo estão os três principais motivos pelos quais você pode decidir levar sua peça de trabalho ao processo de mandrilamento:
- Alargamento preciso de furos perfurados: A usinagem de mandrilamento ajuda a ampliar o furo pré-perfurado da sua peça para atingir as dimensões desejadas ou especificadas.
- Corrigindo erros de furo: A usinagem de mandrilamento CNC permite que você endireite furos pré-perfurados dobrados ou corrija erros de fundição. Isso é possível porque a ferramenta da máquina de mandrilamento depende da linha central do furo.
- Criando pias de bancada: Você pode precisar fazer rebaixos nos furos perfurados do seu componente. Isso é possível com usinagem de mandrilamento CNC sem limitação no tamanho do furo.
- Criando furos concêntricos: A usinagem de mandrilamento CNC permite que você faça furos concêntricos de alta precisão em peças usinadas complexas.
Benefícios e limitações do processo de fresamento de furo
A fabricação chata tem suas vantagens e desvantagens das quais, como fabricante, você deve estar totalmente ciente. Vamos explorá-las.
Benefícios
Alta precisão em furos de peças
A usinagem de mandrilamento garante que os furos dos seus componentes tenham um alto nível de precisão que você não conseguiria com um processo de furação padrão.
Acabamento de superfície lisa
Com a usinagem de mandrilamento, os furos do seu componente terão um acabamento superficial de alta qualidade para maior eficiência operacional.
Fácil personalização de peças com furos
Para peças que exigem tamanhos de furos exclusivos e de alta precisão, a usinagem de mandrilamento permite personalizar furos em componentes para atender a diferentes especificações.
Isso é possível porque uma única ferramenta de mandrilamento pode ser configurada para trabalhar em diferentes tamanhos de furos personalizados.
Suporte a diferentes materiais e corte de superfície
A usinagem de mandrilamento funciona em metais como aço, alumínio, aço inoxidável, titânio, ferro fundido, latão, ligas de cobre, etc. Ela também suporta materiais como madeira e plásticos.
Além disso, o processo não se limita à usinagem de furos existentes! Você pode usar a usinagem de mandrilamento para fazer ranhuras, escareamentos, rasgos de chaveta no material, etc.
Mandrilamento CNC aumenta a eficiência da produção:
A usinagem de mandrilamento CNC garante produção rápida e eficiente de peças. Então, você não terá medo de lidar com pedidos em massa!
Desvantagens/Limitações/Desafios
Abaixo estão algumas das desvantagens do fresamento de furos que você deve observar:
Trabalhe somente em buracos existentes
O processo de perfuração só funciona em um furo já perfurado. Portanto, sua peça de trabalho ou componente deve primeiro passar pelo processo de perfuração correto antes que você possa iniciar o processo de perfuração.
Não é adequado para furos cegos
Normalmente, a usinagem de mandrilamento só funciona com furos retos que passam pela peça de trabalho.
Portanto, se sua peça de trabalho tiver furos cegos, você deverá usar outras ferramentas especializadas para evitar erros de usinagem ou danos à ferramenta devido ao acúmulo de cavacos.
As máquinas de perfuração CNC são caras
Se você está na fabricação de peças de alta precisão ou CNC, você deve investir em uma máquina de fresagem ou mandrilamento CNC adequada. O alto custo dessas máquinas pode ser proibitivo.
Efeito da perfuração de furos profundos nas ferramentas e na qualidade.
Se suas peças tiverem um furo profundo, sua barra de mandrilar poderá sofrer deflexão durante o processo de usinagem.
A perfuração de furos profundos também pode submeter sua fresa a estresse mecânico, resultando na produção de peças com diâmetros de furo imprecisos ou com acabamentos superficiais de baixa qualidade.
A configuração da máquina leva tempo
Antes de iniciar o processo de perfuração, você deve configurar sua máquina CNC adequadamente.
A configuração pode levar um tempo considerável se você estiver trabalhando com peças CNC personalizadas, o que pode afetar negativamente sua taxa de produção.
Altos custos de manutenção
As máquinas de perfuração exigem manutenção regular para garantir que operem de forma ideal e sirvam você por períodos mais longos. Você também pode precisar substituir frequentemente as ferramentas de corte devido ao seu rápido desgaste. Tudo isso aumenta os altos custos de manutenção.
Contratar um maquinista especialista é caro.
O fresamento de furos exige mais habilidades e experiência do que a perfuração ou alargamento padrão.
Para que seu processo de fresamento de furos ocorra sem problemas, sem erros ou defeitos nas peças, você precisa dos serviços de um operador de máquina bem treinado e experiente.
Contratar ou treinar um especialista desse tipo pode ser caro.
Desafios de vibração
Durante o processo de fresamento de furo, a máquina deve ser estável. Eliminar a vibração é um desafio. Isso resulta em erros de usinagem ou na produção de peças com acabamentos superficiais ruins.
Exige grande espaço de usinagem
Se sua fabricação envolve a usinagem de peças grandes, você deve instalar tornos grandes ou fresadoras CNC. Encontrar um espaço grande adequado para tais instalações pode ser custoso.
Métodos de usinagem de mandrilamento
Existem diferentes métodos de fresamento de furos com base na natureza das peças que você pretende produzir.
Você também deve lembrar que o método de usinagem de mandrilamento que você selecionar para suas peças determinará o tipo de máquina necessária.
Então, quais são os três principais métodos ou técnicas de fresamento de furo que você pode considerar? Aqui vamos nós!
Método de usinagem de mandrilamento horizontal
Este é o método de mandrilamento mais comum e é altamente adequado para trabalhar em peças grandes e longas.
Neste método, você precisa fixar sua peça de trabalho em um torno ou em uma fresadora ou mandriladora horizontal adequada.
Você precisa prender sua peça de trabalho firmemente em uma posição horizontal estática. O processo de perfuração é alcançado pela barra de perfuração se movendo no mesmo eixo horizontal que sua peça de trabalho presa.
Aqui estão alguns fatores que você precisa considerar ao comprar uma máquina de perfuração horizontal.
Método de perfuração vertical de peças de trabalho
Diferentemente do método horizontal, esta técnica exige que sua máquina de perfuração se mova verticalmente em direção à peça de trabalho, que deve ser fixada na base ou no piso de usinagem.
Portanto, esse método de mandrilamento é ideal se você planeja trabalhar em peças pesadas que exigem furos largos com alta precisão e tolerâncias rigorosas.
Para adotar esse método, você precisa investir em uma fresadora CNC adequada, uma mandriladora vertical ou uma furadeira de bancada.
Método de usinagem de mandrilamento de precisão
O fresamento de precisão é ideal para trabalhar em peças pequenas que não podem ser usinadas por tornos grandes padrão ou máquinas de mandrilar CNC.
Este método de perfuração, portanto, requer que você tenha uma máquina ou torno pequeno, mas de alta precisão, adequado para suas peças.
Conclusão
A produção de alguns componentes para aplicações automotivas, médicas ou industriais requer um processo de fresamento de furo de alta precisão.
Investir no conhecimento, na tecnologia e no pessoal certos é fundamental.
Na Hmaking, temos soluções para diferentes processos de usinagem CNC.
Para informações sobre operações de perfuração e usinagem de mandrilamento de alta precisão em peças automotivas, aeroespaciais e de hardware, entre em contato conosco.