(18/08/2019) – Em princípio, a usinagem de peças grandes envolve a mesma ação de corte e processo de formação de cavacos que as peças pequenas ou de tamanho médio. No entanto, grandes dimensões exigem uma abordagem específica para a usinagem, e os fabricantes precisam planejar o processo de manufatura e escolher as ferramentas de corte mais eficazes para a fabricação de peças pesadas.
Transportar a peça no chão de fábrica, montá-la e fixá-la corretamente na máquina e a preparação da máquina são grandes desafios. A fixação de peças grandes não é uma tarefa fácil e, muitas vezes, requer soluções não padronizadas. A usinagem de peças grandes envolve a remoção de grande quantidade de material, o que pode causar deformações significativas devido a tensões não aliviadas. Outro fator, que leva a problemas dimensionais, é a expansão térmica causada pela geração de calor durante o corte: em peças grandes isso se torna muito mais sensível em comparação com peças “normais”. A necessidade de remover uma grande quantidade de material requer uma evacuação apropriada de cavacos para evitar o recorte, fato que poderia afetar negativamente a vida útil das ferramentas.
A solução para superar as dificuldades está na tecnologia, baseada no planejamento efetivo do processo, na utilização de máquinas adequadas, na fixação apropriada e no deslocamento mínimo da peça. Uma única preparação de máquina representa o ideal absoluto para a usinagem de peças grandes, e os fabricantes de segmentos industriais como geração de energia, aeroespacial, ferroviário, fabricação de moldes e matrizes e indústria pesada fazem todos os esforços necessários para obter esse ideal. E as ferramentas de corte desempenham um papel significativo para que o objetivo seja alcançado.
Uma característica distinta dessas indústrias é seu consumo substancial de ferramentas de grande porte, principalmente indexáveis, destinadas à remoção produtiva de grandes quantidades de material, especialmente em operações de usinagem em desbaste.
Fabricantes de peças grandes têm a mesma expectativa que qualquer outro fabricante quando utilizando ferramentas de corte: excelente desempenho, boa vida útil da ferramenta e alta confiabilidade. Os dois últimos são especialmente essenciais porque se leva bastante tempo na usinagem de peças grandes, mas a substituição de uma ferramenta desgastada no meio de um passe ou a quebra imprevisível da ferramenta durante o corte são fatos totalmente inaceitáveis. A fim de atender ao máximo os requisitos dos fabricantes de peças de grande porte, os fabricantes de ferramentas de corte fornecem várias soluções, baseadas em projetos standard e especiais. Como uma das líderes no setor de ferramentas de corte, o conhecimento e a experiência acumulados da Iscar ao longo dos anos provaram ser um diferencial no desenvolvimento de soluções eficientes para esses desafios.
FACEAMENTO PESADO – É difícil usinar uma peça grande sem operações de faceamento. Operações de desbaste e acabamento de superfícies planas e curvas e a preparação de superfícies de referência exigem vários tipos de fresas de faceamento indexáveis. As fresas de faceamento standard da Iscar possuem diâmetros nominais de até 315 mm (12 “), enquanto ferramentas especiais sob medida podem atingir diâmetros maiores. Os insertos montados nessas fresas possuem geometrias de corte diferentes, pois foram projetados para usinar diferentes grupos de materiais. A remoção significativa de material por fresamento é uma questão a ser considerada principalmente na usinagem de peças grandes de aço e ferro fundido e, um pouco menos, quando usinando titânio e alumínio.
A linha de faceamento standard da Iscar inclui várias famílias de ferramentas para a fabricação de peças de grande porte. A HeliTang T465 possui fresas com ângulo de ataque de 65 ° e montam insertos fixados tangencialmente. O design robusto proporciona uma usinagem produtiva com profundidade de corte de até 19 mm (0,750 “). A família HeliDo 890 possui fresas de faceamento com ângulo de ataque de 89° que montam insertos quadrados de dupla face (Fig. 1). Estas fresas eficientes são realmente indispensáveis no fresamento de uma face que fica próxima a uma parede e oferecem uma vantagem econômica importante: pastilhas quadradas com 8 arestas de corte indexáveis para profundidades de corte de até 9 mm (.354 “).
CANAIS ESTENDIDOS, USINAGEM PRODUTIVA – As fresas indexáveis de canais estendidos “arestas longas” são considerados ferramentas indispensáveis para o fresamento produtivo em desbaste. Na fabricação de peças grandes, elas se destacam na usinagem de contornos e cavidades profundas. Também podem ser utilizadas somente as suas arestas laterais, operação comum em vários processos, desde usinagem de chapas e lingotes até um simples contorno.
A linha Iscar de fresas indexáveis de canais estendidos varia na configuração do projeto, podendo a montagem ser do tipo haste ou porta-fresa e o princípio de fixação da pastilha ser radial ou tangencial. Essas ferramentas trabalham em condições severas de corte com cargas mecânicas e térmicas significativas. A remoção contínua de material requer um bolsão com volume apropriado para garantir a efetiva evacuação dos cavacos. A situação pode ser em muito melhorada com a utilização de fresas de canais estendidos montando pastilhas com segmentador de cavacos, para dividir um cavaco largo em pequenos segmentos. Como consequência, as forças de corte são reduzidas, as vibrações são estabilizadas e os problemas térmicos são aliviados.
Embora as ferramentas a 90° sejam as fresas mais usadas, a usinagem de peças grandes também requer fresamento pesado de superfícies inclinadas e 3D, para as quais a Iscar fornece uma família de fresas de canais inclinados com ângulos de corte de 22,5° – 75°. Em alguns casos, particularmente na fabricação de moldes e matrizes, é necessário o fresamento combinado em desbaste de contorno e perfil. As fresas de canais estendidos e topo cilíndrico DropMill 3 foram projetados especificamente para tais aplicações.
A fabricação de componentes aeroespaciais de grande porte a partir de ligas de titânio de difícil usinabilidade é um processo extremamente intensivo de remoção de material com uma significativa relação de peso peça bruta X peça acabada. O peso final de uma peça pode ser de apenas 10%, ou até menos, do seu peso original. A família de fresas de canais estendidos XQuad, um dos mais novos produtos da empresa, destina-se ao fresamento de alta eficiência de cavidades profundas e paredes longas de peças de titânio. Essas ferramentas (Fig. 2) são adequadas para usinagem com o fornecimento de refrigeração de alta pressão, o que aumenta significativamente a produtividade e melhora a vida útil da ferramenta. Estas ferramentas já se comprovaram: por exemplo, fabricantes de componentes alcançaram uma taxa de remoção de material de 700-1000 cm³ / min (43-61 in³ / min) usando uma fresa XQuad de 80 mm (3 ”) de diâmetro.
Na engenharia ferroviária, fresas combinadas são usadas para garantir a usinagem simultânea de diferentes regiões da peça. Estas fresas possuem arestas longas, formadas por um conjunto de pastilhas indexáveis montadas sucessivamente.
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