Soluções de Usinagem II

Métodos dedicados rampa linear

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Conheça a técnica de fresamento em rampa, e saiba quando e como aplicá-la para obter os melhores resultados

Por Francisco Cavichiolli – Ilustrações Sandvik Coromant (Suécia)

Via de regra, o uso de técnicas específicas garante melhor produtividade e precisão ao processo. Portanto, não se pode ignorar fórmulas e procedimentos baseados em estudos exaustivamente testados e, por isso, consolidados. Destacamos, como exemplo clássico, os moldes e as matrizes destinados a conformação ou injeção dos mais diversos produtos — em sua maioria, componentes complexos devido ao formato e demais características dos produtos finais a que se destinam. Isso torna sua manufatura única e impõe exigências de processo, assim como a aplicação de técnicas avançadas para a realização de certas operações de usinagem. Entre as inúmeras técnicas está o fresamento em rampa, que é dividido em dois tipos: rampa linear,  a qual abordaremos neste artigo; e rampa helicoidal, que falaremos na próxima edição.

 

O que significa na prática?

A usinagem ou frescamente em rampa é uma técnica desenvolvida para abertura de cavidades estreitas ou bolsões, que geralmente não têm uma ou mais extremidades abertas. O método de penetração inicial mais comumente utilizado, depois da furação, é o fresamento em rampa. A usinagem em rampa linear, com movimentos em dois eixos simultâneos na direção axial (Z) e em uma direção radial (X ou Y), é definida pelos seguintes fatores (figura 1):

Figura 01 Figura 01

 

• Ângulo de rampa (α)
• Profundidade máxima de corte (ap)
• Comprimento mínimo para dado ap (lm)
• Diâmetro da fresa (Dc)

Entre as fresas com pastilhas intercambiáveis, os conceitos de fresas capazes de realizar a usinarem em rampa são basicamente as de 90°; as fresas com pastilhas redondas e aquelas com conceito de alto avanço. Já entre as sólidas de metal duro ou de HSS, destacam-se as fresas com corte central ou geometrias para alto avanço.

Figura 2: Processo de corte durante a usinagem em rampa linear Figura 2: Processo de corte durante a usinagem em rampa linear

 

Como aplicar

Há três processos de corte que ocorrem simultaneamente durante a operação de usinagem em rampa:

1) Corte periférico com a pastilha guia;
2) Corte do fundo com a pastilha guia;
3) Corte do fundo com a pastilha guiada.

As forças de corte são axiais e radiais. Há tensão adicional na ferramenta devido à usinarem de canais em cheio, que significa ae=Dc, criando forças radiais grandes e longos cavacos.

Nas fresas com pastilhas intercambiáveis, o que determina a capacidade de rampa de uma fresa, mais do que seu ângulo de posição, é a distância entre a face da aresta da pastilha e o topo do corpo da fresa. Dimensão AZ na figura 3.

Figura 03 Figura 03

 

O diâmetro da fresa (Dc) também tem influência sobre a capacidade de rampa. Quanto menor o diâmetro da fresa maior é sua capacidade de rampa (ângulo α) e vice-versa, como ilustra a figura 4.

Figura 4: efeito do diâmetro de corte (Dc) sobre o ângulo de rampa (α). Figura 4: efeito do diâmetro de corte
(Dc) sobre o ângulo de rampa (α).

 

Os fabricantes de ferramentas costumam disponibilizar em seus catálogos de ferramentas ou manuais técnicos, tabelas informativas com valores para a capacidade de rampa em função dos diâmetros de fresas.

 

Desafios

O maior desafio nessa técnica de usinagem é o escoamento de cavacos.

Em máquinas com fuso horizontal, o problema é minimizado pela própria ação da gravidade. Mas, em máquinas verticais, o uso de ar comprimido como meio refrigerante é o mais indicado para expulsar os cavacos de dentro das cavidades e evitar o que chamamos de “recorte de cavacos” — quando os cavacos, não escoados para fora da região de corte, ficam batendo na aresta de corte da ferramenta, provocando seu desgaste prematuro, geralmente, por lascamento da aresta.

 

Nossas dicas

• Se possível, use fresas de diâmetros menores para realizar usinagem em rampa. Dessa forma, é possível atingir profundidades maiores em um curto espaço (lm);
• Use ar comprimido para expulsar os cavacos. Quanto mais profunda e mais apertada for a cavidade, maior será a importância desse recurso.
• Reduza o avanço para 75% em relação ao avanço linear;
• Ao atingir a profundidade final, se a usinagem em rampa for seguida pela usinagem plana, mantenha o avanço reduzido por um comprimento igual ao diâmetro da fresa, para que a pastilha guiada saia do corte;
• Reduza o raio de canto da ferramenta para diminuir a área de contato;
• A usinagem em rampa linear deve ser limitada a canais estreitos, com menos de 30 mm de largura, se o acesso para a usinagem em rampa helicoidal for limitado;
• Consulte sempre as recomendações do fornecedor da ferramenta.

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

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April 24th, 2017
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