Por que as ferramentas de torneamento têm superfícies de folga inclinadas?

Existem muitos tipos diferentes de ferramentas, sendo as mais comuns as ferramentas de fixação de trabalho. Ferramentas de fixação de trabalho incluem gabaritos e acessórios; ferramentas de corte para fresadoras e retificadoras; 

Matrizes para máquinas de conformação a frio, forja e extrusão; e acessórios de soldagem e inspeção. No artigo de hoje vamos analisar porque as ferramentas de torneamento tem as superfícies de folga  inclinadas e suas principais características.

Processo de torneamento

O torneamento é um processo de usinagem no qual uma ferramenta de corte, normalmente uma broca não rotativa, descreve um caminho da ferramenta em hélice movendo-se mais ou menos linearmente enquanto a peça de trabalho gira. Torneamento é uma forma de usinagem, um processo de remoção de material, que é usado para criar peças rotativas cortando material indesejado. 

O torneamento é usado para criar peças rotacionais, cortando material indesejado. A peça de trabalho é uma peça de material pré-moldado que é presa ao acessório, que por sua vez é fixada no torno e pode girar em alta velocidade. 

O torneamento é usado para produzir peças rotacionais, geralmente acissimétricas, que possuem muitos recursos. Os recursos incluem orifícios, ranhuras, roscas, cones, vários degraus de diâmetro e até mesmo superfícies com contornos. As peças que são fabricadas completamente por meio de torneamento geralmente incluem componentes que são usados ​​em quantidades limitadas, como eixos e fixadores personalizados.

O torneamento também é comumente usado como um processo secundário para adicionar ou refinar recursos em peças que foram fabricadas usando um processo diferente. Devido às altas tolerâncias e acabamentos de superfície que o torneamento pode oferecer, é ideal para adicionar recursos de rotação de precisão a uma peça cuja forma básica já foi formada.

A importância e as características das ferramentas

A qualidade de uma peça acabada depende da precisão e das características do ferramental. Suas propriedades, a velocidade e exatidão com que pode ser produzido e a repetibilidade de fabricação em séries de produção de alto volume, tudo depende da precisão e das características do ferramental. Portanto, para obter as melhores peças, as ferramentas precisam ser projetadas e projetadas com a mais alta qualidade.

As ferramentas de corte para usinagem têm muitos formatos, cada um deles descrito por seus ângulos ou geometrias. Cada um desses formatos de ferramenta tem um propósito específico na usinagem. O principal objetivo da usinagem é obter a separação mais eficiente dos cavacos da peça de trabalho. Por este motivo, a seleção da geometria correta da ferramenta de corte é crítica. Outras influências de formação de chip incluem:

  • O material da ferramenta de corte
  • A potência e velocidade da máquina
  • Várias condições de processo, como calor e vibração

Ferramentas de torneamento e corte de ponto único

Quase todos os processos de torneamento utilizam ferramentas de corte de ponta única, ou seja, ferramentas que cortam com apenas uma aresta em contato com a obra. A maior parte do torneamento é feita com pastilhas de carboneto intercambiáveis ​​revestidas, mas o material da ferramenta também pode ser aço rápido, carboneto soldado, cerâmica, nitreto cúbico de boro ou diamante policristalino. 

75 por cento das operações de torneamento usam apenas algumas geometrias básicas de ferramenta. Ao tornear com pastilhas, grande parte da geometria é incorporada ao próprio porta-ferramenta, e não à própria pastilha. No entanto, vamos primeiro nos concentrar nas inserções. A geometria de uma pastilha inclui:

  • A forma básica da pastilha
  • Seu relevo ou ângulo de afastamento
  • O tipo de inserção
  • O círculo inscrito da inserção ou tamanho “IC”
  • O raio da ponta da inserção
  • O design do quebra-cavacos da pastilha

No torneamento, a seleção do formato da pastilha é baseada na compensação entre resistência e versatilidade. Por exemplo, ângulos de ponta maiores são mais fortes, como pastilhas redondas para contorno e pastilhas quadradas para desbaste e acabamento. Os ângulos menores (35o e 55o) são os mais versáteis para trabalhos complexos.

Os insertos de torneamento podem ser moldados ou retificados de acordo com sua forma de trabalho. Os tipos moldados são mais econômicos e possuem ampla aplicação. As pastilhas retificadas são necessárias para a máxima precisão e para produzir contornos bem definidos ou nítidos.

Vários ângulos são importantes ao introduzir a aresta da ferramenta de corte em uma peça rotativa. Esses ângulos incluem:

  • O ângulo de inclinação
  • Ângulo de ancinho
  • Ângulo de ataque efetivo
  • Ângulo de ataque ou entrada
  • Raio da ponta da ferramenta

O ângulo de inclinação quando visto de lado ou frontal é o ângulo do assento da pastilha ou bolsa no porta-ferramenta, da frente para trás. Essa inclinação pode ser positiva, negativa ou neutra.

O ângulo de ataque da ferramenta de corte é o ângulo entre a aresta de corte e o próprio corte. Também pode ser positivo, negativo ou neutro.

O ângulo de saída efetivo é a combinação do ângulo de inclinação do porta-ferramenta e o ângulo de saída embutido na pastilha.

O ângulo de ataque ou de entrada é o ângulo entre a direção do avanço da ferramenta de corte e a aresta de corte.

O raio da ponta da ferramenta é o ângulo formado pela ponta da ferramenta. Este raio pode ser grande para força, ou agudo para torneamento de raio fino.

Como uma aresta viva é fraca e fratura facilmente, a aresta de corte de uma pastilha é preparada com formas particulares para fortalecê-la. Essas formas incluem um raio afiado, um chanfro, um terreno ou uma combinação dos três.

O tamanho da inserção é designado pelo círculo maior que pode ser inscrito dentro do perímetro da inserção, chamado de círculo inscrito. O tamanho da pastilha está diretamente conectado ao tamanho do porta-ferramenta.

Os porta-ferramentas do tipo pastilha para torneamento consistem em uma haste, cabeça, alojamento da pastilha e ferragem de fixação. Os porta-ferramentas são destros ou canhotos, ou neutros. O tamanho e tipo do porta-ferramenta são determinados por:

  • A operação de viragem
  • A direção de alimentação
  • O tamanho dos cortes
  • Projeto de máquina-ferramenta
  • A necessidade de acessibilidade
  • A forma da peça de trabalho

No torneamento, a quebra de cavacos é crítica para um processamento de trabalho eficiente e boas qualidades de acabamento. A quebra de cavacos adequada resulta do equilíbrio da profundidade do corte e da geometria da ferramenta. Muitas pastilhas têm ranhuras quebra-cavacos moldadas nelas. Os quatro estilos básicos de cavacos gerados no torneamento são:

  • Fichas pequenas de “seis” e “noves”
  • Cavacos helicoidais ou espirais
  • Fichas compridas e fibrosas
  • Chips de papelão ondulado

O primeiro tipo, com a forma dos algarismos “6” ou “9”, representa o chip ideal. Os outros tipos indicam a necessidade de ajustes de velocidade e alimentação, ou seleção de um projeto de quebra-cavacos diferente.

Ferramentas de fresagem e corte multiponto

Ferramentas de corte multiponto são aquelas que possuem duas ou mais arestas produtoras de cavacos em um corpo comum. A rotação da ferramenta então atinge o corte. As ferramentas de corte multiponto incluem fresas, fresas de topo, brocas, alargadores e machos

Em operações de fresamento de facear, cada fresa com pastilha entra e sai alternadamente da peça e gera um pequeno cavaco descontínuo. A maioria do fresamento com fresas com pastilha é feita usando o modo de fresamento ascendente. 

Isso significa que a aresta de corte da pastilha está penetrando no trabalho e criando a parte mais espessa do cavaco primeiro e afinando o cavaco em direção ao ponto de saída. Este é o inverso do modo de fresamento convencional.

Nem todas as fresas de facear são usadas para usinagem grande e plana. Fresas de facear de diâmetro menor são usadas para entrar em uma superfície, mergulhar em uma profundidade e interpolar para fora para fresar um bolsão. As principais variáveis ​​no

projeto do corpo da fresa de facear que influenciarão a seleção da ferramenta são:

  • O diâmetro do cortador
  • O canhoto ou destro do corte
  • Geometrias de corte, incluindo os ângulos de ataque e avanço
  • Inserir design de bolso
  • O passo da fresa

Método de montagem do cortador na máquina

A maioria das fresas de facear é projetada com bolsos de inserção de posição fixa. Outros são “modulares” no sentido de que aceitam uma variedade de cartuchos de insertos que podem conter insertos de designs diferentes e encaixá-los em ângulos diferentes. Isso expande a faixa de usinagem de um único corpo de fresa.

O passo de uma fresa se refere ao número de pastilhas que ela mantém em relação ao seu diâmetro. Quanto mais grosso for o passo (menos pastilhas de corte), maior será a garganta do cavaco, o que fornece espaço para o cavaco à medida que a fresa passa pela peça de trabalho. As fresas podem ter passos grossos, finos ou extrafinos.

As pastilhas para fresamento estão disponíveis em muitos tipos e formatos. Cada um tem sua geometria de canto exclusiva.

Para manter tolerâncias estreitas, maximizar a vida útil da ferramenta e obter bons acabamentos, é necessária uma montagem cuidadosa e precisa da pastilha. Além disso, a montagem da ferramenta de fresagem na máquina é de grande importância. 

As fresas com menos de 3 polegadas de diâmetro são do tipo haste integral ou de uma peça. Aqueles entre 3 e 8 polegadas são montados em um adaptador que é instalado no eixo da máquina. Os maiores, de 8 polegadas ou mais, são montados diretamente no eixo da máquina.

As ferramentas para torneamento possuem muitas das características, cada uma para um tipo de operação em torno, podendo assim realizar a fabricação de peças dos mais variados tamanhos e modelos.

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