SOLUÇÃO RÁPIDA E PRODUTIVA – A usinagem de alta eficiência com fresas de canais estendidas indexáveis e fresas de faceamento de grande diâmetro pode ser comparada ao trabalho de uma retroescavadeira pesada escavando areia com uma grande caçamba. A caçamba cheia de areia, operada por um motor potente, move lentamente um grande volume de material descartável. Ao mesmo tempo, existe um método alternativo para a escavação eficiente. Imagine uma escavadeira mais compacta com uma corrente de escavação em movimento rápido. Cada elo da corrente remove um pequeno volume de areia, mas faz isso de maneira rápida. No corte de metal, esta escavadeira é um fresa de alto avanço, que usina com baixas profundidades de corte, mas com um avanço por faca mais alto do que as taxas usuais – milímetros em vez de décimos de milímetros.
As fresas de alto avanço são utilizadas principalmente na usinagem em desbaste de faces planas, cavidades e superfícies 3D (Fig. 3). Essas ferramentas são mais comuns na fabricação de peças grandes de aço e ferro fundido, embora o fresamento de alto avanço (HFM) em ligas de alta temperatura não seja incomum hoje em dia.
A Iscar tem uma grande variedade de famílias de fresas de alto avanço, destinadas à usinagem de vários materiais em diferentes aplicações. O “mundo” das fresas HFM da empresa engloba famílias de ferramentas em faixas de diâmetro de até 160 mm (6,3“) que podem atender aos requisitos do mais exigente cliente.
O fresamento de alto avanço requer máquinas com fusos de avanços rápidos. Fabricantes de peças grandes geralmente têm máquinas pesadas, potentes, mas lentas, que não são adequadas para o faceamento em alto avanço. Para esses clientes, a Iscar desenvolveu fresas de avanços moderados (MF). Em comparação com às de alto avanço, as fresas de avanços moderados apresentam um ângulo de ataque maior; elas se deslocam mais devagar, mas usinam em profundidades maiores e precisam de mais potência para torná-las adequadas para aplicações em máquinas pesadas.
Muitas vezes, peças grandes são feitas de materiais difíceis de usinar, como aço endurecido de alta resistência ao desgaste ou ferro fundido. A estrutura da peça soldada e o processo de reparação de peças desgastadas por deposição de solda adicionam materiais que também não são fáceis de usinar. O fresamento de alto avanço (HSM) resolve esses problemas. Originalmente aplicado na fabricação de moldes e matrizes, o fresamento de alto avanço foi desenvolvido como um método produtivo de fresamento de aço endurecido que reduziu a necessidade de deslocamento da peça, facilitou a preparação e minimizou o acabamento manual e o polimento e, como resultado, reduziu o tempo de ciclo. O fresamento de alto avanço se caracteriza por uma ferramenta de pequeno diâmetro que se desloca em alto avanço e remove material em cortes rasos e leves.
A ferramenta HSM mais conveniente é uma fresa de topo inteiriça de metal duro e a família Multi-Master de fresas de topo montadas, que montam cabeças intercambiáveis de metal duro, também representa uma opção viável. A linha de fresas de topo inteiriças de metal duro oferece várias fresas de diferentes números de facas em diâmetros de até 20 mm (0,750 “), destinadas ao fresamento em alto avanço de materiais com dureza de até HRC 70. A diminuição do sobremetal de usinagem devido à produção de peças grandes mais precisas, por exemplo, utilizando fundição ou moldagem precisa, abrem novas oportunidades para o fresamento de alto avanço.
CABEÇAS INTERCAMBIÁVEIS MUDAM A DINÂMICA – Em muitos casos, a fabricação de peças grandes é de pequeno volume e até única. Neste contexto, minimizar o tempo de inatividade da máquina tem importância crítica. O planejamento inteligente de processos para reduzir consideravelmente o tempo de preparação pode ajudar a resolver esse problema. Cada vez que uma fresa gasta é substituída, correções adicionais de dimensões em programa CNC são necessárias, o que aumenta o tempo de inatividade.
As famílias de ferramentas rotativas com cabeças intercambiáveis montadas da Iscar – fresas Multi-Master e brocas SumoCham (Fig. 4) – permitem reduções substanciais no tempo de inatividade. O contato de face entre a cabeça e o corpo da ferramenta garante que o comprimento da ferramenta esteja dentro dos limites estritos de tolerância, resultando numa alta repetibilidade dimensional da montagem. A substituição de uma cabeça gasta não requer operações de configuração adicionais ou a remoção da ferramenta da máquina.
INVERSÃO DE MARCHA COM FRESOTORNEAMENTO – O freso-torneamento, que é o método de usinar uma peça rotativa por meio de uma fresa de facear, é uma boa opção para usinar peças rotativas pesadas. Em torneamento, a velocidade de corte é em função da rotação. Se o fuso principal de uma máquina não permitir a rotação de grandes massas com a rotação necessária devido às limitações de suas características de trabalho, a velocidade de corte está longe da faixa ideal e o desempenho do torneamento será baixo. O fresotorneamento oferece uma solução eficaz para o problema. Ao girar peças grandes excêntricas, como virabrequins, massas descentralizadas das peças causam forças desequilibradas que afetam negativamente o desempenho. O fresotorneamento permite a baixa rotação da peça, o que evita esse efeito negativo (Fig. 5).
A maioria das fresas de faceamento indexáveis da Iscar é adequada para o fresotorneamento. O sucesso de sua aplicação depende do posicionamento da fresa em relação à peça usinada, da escolha da geometria ideal das pastilhas e a utilização correta dos dados de corte. Os especialistas de campo da Iscar estudaram a cinemática do torneamento e desenvolveram uma metodologia apropriada para definir esses parâmetros.
DESEMPENHO CONFIÁVEL – A usinagem de peças grandes é um processo demorado, durante o qual as ferramentas usinam o material por um longo período, e isso significa que a confiabilidade, estabilidade e o desgaste previsível da ferramenta são questões de alta prioridade. Uma falha repentina da ferramenta pode danificar seriamente a peça e até causar o seu sucateamento. Um fabricante de ferramentas de corte utiliza-se de alguns recursos para melhorar a confiabilidade, incluindo o design avançado da ferramenta, material de corte inovador e desenvolvimento tecnológico. A utilização efetiva desses instrumentos é a chave para o sucesso da usinagem de peças grandes, e a recém-introduzida gama de novas ferramentas e classes de metal duro da Iscar oferece essa chave.
(*) Artigo produzido pela área de Engenharia da Iscar de Israel.
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