Técnicas de usinagem padrão não podem produzir algumas geometrias complicadas. Em tais casos, a usinagem de rebaixo se torna necessária. Se você dominar esse método, poderá obter precisão, qualidade de peça e desempenho extraordinários.
Nesta postagem do blog, abordaremos diferentes ferramentas de usinagem de rebaixo, tipos e práticas recomendadas para essa usinagem.
O que é usinagem de rebaixo?
É um processo de fabricação que é usado para fazer recursos rebaixados abaixo da superfície de uma peça de trabalho. Esta técnica CNC usa usinagem multieixo centros e ferramentas personalizadas para remover material de áreas de difícil acesso.
Você descobrirá que essa técnica é necessária para criar geometrias internas complicadas, para peças interligadas e ranhuras de anéis de vedação em peças médicas e aeroespaciais.
Tipos de rebaixos na usinagem
a. Interno vs Externo
Rebaixos internos são características como cavidades e roscas internas etc. que são feitas no interior de uma peça. Essas características são mais difíceis de usinar, pois a ferramenta não consegue alcançá-las facilmente.
Por outro lado, rebaixos externos são características criadas na parte externa de uma superfície, como saliências de superfície e roscas externas. Eles são mais fáceis de usinar porque a ferramenta pode alcançá-los facilmente.
b. Perfis geométricos comuns
i. Rebaixos em T
Esses rebaixos têm um design em forma de T contendo uma base plana e lados longos. Você pode encontrá-los em slots de montagem, acessórios e peças de intertravamento onde conexões ajustáveis e seguras são necessárias.
ii. Rebaixos de rasgo de chaveta
Um keyway-undercut segura uma chaveta dentro de um eixo ou furo. Este design assegura a transferência adequada de torque em sistemas mecânicos como polias e engrenagens e interrompe o movimento rotacional entre peças interconectadas.
iii. Cortes inferiores em cauda de andorinha
Esses rebaixos têm um formato trapezoidal invertido com um topo estreito e um fundo largo. Componentes aeroespaciais ou de moldes usam principalmente esse design para juntas seguras.
iv. Ranhuras de anel O
Essas são ranhuras precisamente dimensionadas para segurar os anéis O para formar uma vedação forte entre as superfícies. Você encontrará esses rebaixos em sistemas pneumáticos e hidráulicos, onde são importantes para manter a pressão e evitar vazamentos.
v. Rebaixos esféricos
Esses rebaixos criam superfícies esféricas ou 3D que se assemelham a uma parte de uma esfera. Rolamentos e juntas esféricas geralmente usam esses para melhor movimento rotacional.
Técnicas e ferramentas em usinagem de rebaixo
a. Cortadores especializados
i. Cortadores de pirulitos
Essas ferramentas especiais vêm com um pescoço fino e uma ponta arredondada. Você pode usá-las para alcançar áreas de difícil acesso com ângulos de corte de 30 a 60 graus. Sua cabeça redonda pode alcançar cantos profundos e dá acabamento preciso e contorno suave. Na fabricação aeroespacial, essas fresas são necessárias para fazer peças de precisão e geometrias internas complicadas.
ii. Cortadores de cauda de andorinha
Esses cortadores têm bordas angulares que fazem ranhuras distintas em forma de cauda de andorinha. O design inclui uma parte inferior larga e uma parte superior estreita que faz uma junta autotravante. Você pode escolher entre ângulos padrão de 45 e 60 graus. Esses cortadores funcionam suavemente em usinagem manual e CNC operações para fornecer cortes duráveis e precisos.
iii. Fresas de ranhura em T e rasgo de chaveta
Os cortadores de ranhura T têm lâminas planas horizontais que são conectadas umas às outras. Essas lâminas podem cortar de todos os três lados e variam de 3 a 40 mm de largura. Você as achará particularmente úteis em leitos de máquinas para fazer fixações seguras.
Cortadores de rasgo de chaveta são cortadores cujas bordas são simétricas. Essas bordas equilibram as forças radiais para que as ranhuras de chaveta nos eixos possam ser usinadas com precisão. Além disso, seu design de duas ranhuras diminui a trepidação.
iv. Fresas de topo de subcorte
Essas ferramentas de carboneto sólido apresentam uma aresta de corte arredondada de 270 graus. Você pode escolher entre um pescoço cônico ou reto para melhor rigidez. Este design permite subcorte, usinagem multieixo e rebarbação em espaços confinados. Os fabricantes de componentes médicos dependem muito dessas ferramentas multiuso.
b. Revestimentos e materiais de ferramentas
i. Carboneto vs. HSS
As ferramentas de metal duro se destacam na usinagem de materiais abrasivos grosseiros e duros devido à sua maior dureza, resistência térmica e velocidades de corte.
As ferramentas HSS também têm muitas vantagens, como funcionam melhor com materiais mais macios e são fáceis de afiar. Você deve usar ferramentas HSS para tarefas de baixa velocidade⸴ particularmente em configurações de baixa rigidez.
ii. Revestimentos TiN/TiAlN
Os fabricantes de ferramentas usam revestimentos de nitreto de titânio e alumínio (TiAlN) e nitreto de titânio (TiN) para melhorar os resultados de corte. O TiN funciona bem para tarefas gerais de usinagem, enquanto o TiAlN é mais eficaz em condições de alta temperatura. Ambos os revestimentos reduzem o atrito, aumentam a resistência ao desgaste e prolongam a vida útil da ferramenta.
Melhores práticas para usinagem de rebaixo
a. Selecionando a ferramenta certa
O sucesso da usinagem de rebaixo depende muito da escolha da ferramenta correta. Tipo de material, geometria de rebaixo e profundidade são três fatores que devem ser mantidos em mente ao escolher uma ferramenta. Use cortadores de pirulito para rebaixos curvos e arredondados, cortadores de cauda de andorinha para recursos de intertravamento angulares e cortadores de ranhura em T para trabalhar em ranhuras horizontais.
b. Evacuação de Chips
A remoção eficiente de cavacos previne muitos problemas, como geração indesejada de calor, defeitos de superfície e desgaste excessivo da ferramenta. Use sistemas de ar de alta pressão ou refrigerante para remover cavacos de locais apertados. Escolha ferramentas com geometrias de flauta avançadas e implemente adaptativos CAM abordagens para manter um fluxo de cavacos consistente.
c. Fixação e fixação
A estabilidade completa da peça de trabalho também é essencial para operações difíceis de rebaixo. Use grampos personalizados, gabaritos ou mandíbulas macias para evitar qualquer movimento durante a usinagem e use placas de ferramentas ou fixadores multieixos para melhor alcance de áreas difíceis. É importante cuidar da acessibilidade ao posicionar sua peça de trabalho durante esta operação.
d. Acabamento de superfície
As taxas de avanço e as velocidades do fuso devem ser abordadas para obter o melhor acabamento de superfície. Mantenha as taxas de avanço baixas durante as operações de acabamento fino porque esse método permite que você faça cortes pequenos e precisos que criam superfícies lisas. Lembre-se de que altas velocidades de corte geram calor, o que pode afetar a qualidade da superfície.
e. Controle de qualidade
Inspecione dimensões e tolerâncias de rebaixo com scanners a laser e CMMs. Verifique os acabamentos de superfície regularmente para encontrar qualquer irregularidade. Além disso, monitore os processos em tempo real e acompanhe o desgaste da ferramenta para manter a mesma qualidade em várias produções.
Superando desafios comuns
- Acessibilidade limitada de ferramentas é um grande desafio na usinagem de rebaixo, então use sistemas CNC multieixos para alcançar áreas rebaixadas ou restritas. Planeje cuidadosamente sua abordagem para garantir usinagem precisa de geometrias complicadas e prevenção de colisões.
- Materiais abrasivos e grandes forças de corte aumentam o risco de quebra e desgaste da ferramenta. Então, escolha ferramentas de carboneto com revestimento adequado para evitar esses problemas.
- O acabamento da superfície pode ser comprometido devido a variações de material ou parâmetros de corte incorretos, portanto otimize os avanços e crie trajetórias de ferramentas precisas para obter superfícies lisas.
- Geometrias de rebaixo complicadas podem tornar a programação mais difícil e, portanto, aumentar a chance de erro. Para evitar isso e gerar um caminho de ferramenta preciso, use software CAD ou CAM avançado e estimule todo o processo de usinagem.
Resumindo
A fabricação moderna precisa de usinagem de rebaixo para fazer peças complicadas com alta precisão. Você pode obter melhores resultados usando técnicas avançadas e ferramentas especializadas. A usinagem de rebaixo ajuda a resolver problemas comuns, como complexidades de programação e acessibilidade de ferramentas.
Se você precisar de qualquer tipo de serviço de usinagem de rebaixo CNC, então hFazendo é a melhor opção. Você pode contate-nos a qualquer hora.
Perguntas relacionadas
1. Como a dureza do material afeta a seleção de ferramentas para usinagem de rebaixos de alumínio e titânio?
A dureza do material afeta diretamente a escolha da ferramenta. Ferramentas de aço rápido funcionam melhor para rebaixos de alumínio, enquanto titânio precisa de ferramentas de carboneto com um revestimento especializado para garantir durabilidade de longo prazo e suportar calor.
2. Existem alternativas econômicas às ferramentas de rebaixo personalizadas para produção em baixo volume?
Sim, você pode usar ferramentas especializadas prontas para uso, como cortadores de pirulito e ranhuras em T, no lugar de ferramentas personalizadas, porque essas opções mantêm os custos baixos e oferecem quase a mesma precisão que as ferramentas personalizadas em produções de baixo volume.
3. Qual o papel do software CAM na simulação de trajetórias de ferramentas de rebaixo para geometrias complicadas?
O software CAM executa três funções principais na usinagem de rebaixo. Ele faz simulações precisas de trajetória de ferramenta, identifica potenciais colisões e desenvolve as melhores estratégias de corte possíveis. Esses recursos tornam seu processo de usinagem livre de erros e rápido.
4. Como os protocolos de segurança diferem ao usinar rebaixos em materiais como ligas de berílio e alumínio?
Ao usinar ligas de alumínio berílio⸴ você deve garantir ventilação adequada, usar dispositivos de proteção individual e colantes especializados. Esses protocolos protegem contra os efeitos tóxicos de partículas de berílio-alumínio usinadas.