Soluções de Usinagem II

O início e o fim

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Saber entrar em corte e sair da peça é fundamental para a qualidade da usinagem e do produto final 

Por Francisco Cavichiolli | Ilustrações: Sandvik Coromant (Suécia)

Em qualquer campo de atividade, um processo que começa errado dificilmente vai acabar certo. A usinagem não é exceção. Preparar a ferramenta e dedicar atenção na programação para iniciar o corte, por exemplo, são detalhes que farão toda a diferença no decorrer das operações e no resultado final. Sabe-se que uma das preocupações comuns aos programadores e processistas é o tempo de corte da operação de fresamento que, em geral, é a operação que consome maior tempo de usinagem de moldes e matrizes. Porém, uma coisa que muitos não se dão conta, ou não dão a devida importância, é como atacar ou entrar na peça de forma eficiente e como sair dela.

 

O que isso significa na prática? 

A forma como a ferramenta entra em corte tem influência direta na seleção dos parâmetros de corte, principalmente na taxa de avanço a ser aplicada e também interfere na sua vida útil.

De que maneira a aresta de corte da ferramenta está posicionada ao sair do corte também influi em sua vida útil e na qualidade do produto final, ou seja, a peça que está sendo usinada.

 

Entrada na peça 

Na figura 1, vemos o método clássico de programação para início do corte. A entrada da ferramenta direto na peça, ou seja, em linha reta e com a taxa de avanço já definida para aquela aplicação (VF = 100%).

Figura 1: entrada em linha reta na peça: método tradicional de programação Figura 1: entrada em linha reta na peça: método tradicional de programação

 

Esse é o método mais fácil de programação e, de tão comum que é observá-lo na prática, temos a certeza de que é o método correto, mas não é!

Essa programação de entrada direta sobre a peça gera uma condição similar ao corte discordante, ou seja, irá fazer com que os cavacos tenham uma espessura grande no ponto de saída do corte.

Enquanto a fresa não estiver com 50% ou mais de seu diâmetro engajado na peça, essa programação de entrada pode causar vibrações na entrada do corte e, normalmente, os operadores reduzem o avanço da ferramenta por meio do potenciômetro do comando da máquina. Isso torna o processo improdutivo.

A solução para isso é programar um arco de entrada na peça, ao invés da entrada direta. A essa técnica, damos o nome de entrada por rolagem. (Veja a figura 2)

Figura 2: entrada por rolagem Figura 2: entrada por rolagem

 

Esse arco de entrada gera me- nos esforço da ferramenta sobre a peça, no início do corte, e faz com que os cavacos tenham uma espessura fina na saída da aresta do corte do material. Isso se assemelha ao corte concordante, que é a condição preferível para operações de fresamento.

Atualmente, muitos sistemas CAM já têm incorporadas funções para essa técnica. De qualquer forma, se for necessária, a programação manual é bastante simples.

O valor do raio de programação é definido pelo raio da fresa mais a distância de aproximação da ferramenta à peça, que é definida pelo programador.

No exemplo da figura 3, essa distância de aproximação está representada pela letra “X”.

Figura 3: cálculo do arco de programação Figura 3: cálculo do arco de programação

 

Além da redução na possibilidade de ocorrência de vibrações na entrada do corte, essa técnica aumenta consideravelmente a vida útil das pastilhas.

 

Saída da peça 

A situação mais crítica, no entanto, é quando a pastilha sai da peça. As pastilhas de metal duro têm excepcional resistência para suportar forças de compressão, que ocorrem quando a ferramenta entra em corte. Quando a pastilha sai do corte, é afetada por tensões de tração prejudiciais às pastilhas, devido ao metal duro ter baixa resistência a esse tipo de esforço. Isso resulta em baixa vida útil da ferramenta.

Evitar programações em que a ferramenta fique constantemente entrando e saindo da peça também é fundamental para estabilizar as forças de corte e alcançar maior vida útil.

Percursos em espiral permitem que a taxa de avanço seja mantida quase que constante, sem paradas para mudanças de trajetórias.

Figura 4: O método de programação em espiral é preferível ao método tradicional Figura 4: O método de programação em espiral é preferível ao método tradicional

 

 

Desafios 

Saber atacar e sair da peça, considerando todos os fatores que acabamos de falar, é sem dúvida um grande desafio. E você pode resolvê-lo, em grande parte, se programar de forma mais eficiente, tendo em mente o objetivo de atingir a maior vida útil possível das ferramentas e também garantir a qualidade. Isso, além de reduzir custos, diminuirá o número de paradas de máquina para troca de ferramentas.

Nos casos específicos de se trabalhar com moldes ou matrizes grandes, em que as ferra- mentas ficam muito tempo em contato com a peça devido à grande quantidade de material a ser removida, uma programação eficiente fará ainda mais diferença e minimizará as variações de sobremetal remanescente para as operações de acabamento.

Nossas dicas 

• Posicione a fresa de forma que não fique centralizada na peça.
• Use o menor diâmetro de fresa possível. Isso facilita seu correto posicionamento sobre a peça e, associado ao passo diferencial, é particularmente importante quando se trabalha com montagens de longos comprimentos.
• Use pastilhas com geometrias positivas.
• Use fixações estáveis e com o menor comprimento possível para atender à necessidade da operação a que se destina a ferramenta. Justamente para ganhar em produtividade, o uso de sistemas modulares de fixação de ferramentas são os mais indicados em virtude da flexibilidade oferecida.

Francisco Cavichiolli é Especialista de fresamento, fresamento de engrenagens e sistemas de fixação da Sandvik Coromant do Brasil Francisco Cavichiolli é Especialista de fresamento, fresamento de engrenagens e sistemas de fixação da Sandvik Coromant do Brasil

 

Artigo originalmente publicado pela revista Ferramental, edição 68, e adaptado para a OMU

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December 7th, 2016
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