Faceamento

As operações de faceamento incluem:

• Faceamento geral
• Fresamento com altos avanços
• Faceamento para usinagem pesada
• Acabamento com pastilhas Wiper

Faceamento geral

O que é um faceamento bem-sucedido?

O faceamento é um processo de usinagem empregado para nivelar e suavizar as diferentes superfícies das peças. O faceamento é a operação de fresamento mais comum e pode ser realizado com uma ampla gama de ferramentas diferentes. As fresas com ângulo de posição de 45º são as mais utilizadas, mas as fresas com pastilhas redondas, fresas para cantos a 90° e fresas de disco e de facear também são usadas para determinadas condições. Certifique-se de escolher a fresa certa para a operação e alcançar uma produtividade otimizada (veja informações sobre escolha de ferramentas abaixo).

Escolha da ferramenta

Visão geral das fresas para faceamento

O diagrama abaixo mostra a principal área de aplicação para diferentes conceitos de fresas, em termos de profundidade de corte, a_p, e avanço por dente, f_z.

Direção das forças de corte geradas por diferentes ângulos de posição.

Classificação das fresas de faceamento com base no ângulo de posição.

Uma ampla gama de fresas é usada para operações de faceamento, desde fresas de 90 graus até ângulos de posição muito pequenos As fresas adequadas para fresamento com altos avanços também pertencem a este grupo.

Fresas de 10º a 20º para altos avanços.

• Primeira escolha para alta produtividade quando a qualidade do acabamento superficial não estiver em foco
• Baixa ap e maior relação avanço por dente.
• Ideal para uma montagem overhand longa.

Fresas 45°

• Primeira escolha para uso geral
• Reduza as vibrações em longos balanços e set-ups fracos
• Efeito de afinamento de cavacos permite maior produtividade

Maior que 45º

• Um dos ângulos mais comuns de 60º e 65º costuma ser aplicado em ferros fundidos e materiais com cavacos curtos, pois ajuda a reduzir microlascamentos e quebra de peças.
• Reduza as forças contra a peça e exija uma fixação mais robusta da ferramenta na direção axial do que as fresas de 45º
• Relação de avanço ainda maior que as fresas de 90 graus, mas um pouco abaixo das fresas de 45º.

Fresas 90°

• Peças de paredes finas
• Peças com fixação fraca na direção radial.
• Onde for necessário 90°
• Relação de avanço mais baixa em aplicações de faceamento.

Fresas com pastilha redonda e raio grande

As fresas com pastilhas redondas são muito versáteis, têm excelente capacidade de usinagem em rampa e são usadas tanto para processos exigentes de faceamento quanto para operações de perfilamento.

• Fresa de uso geral
• Aresta de corte mais robusta
• Muitas arestas por pastilha
• Especialmente adequada para ligas resistentes ao calor, ISO S.
• Ação de corte suave

Escolha do método - exemplo

Faceamento

Como aplicar

Faceamento intermitente de superfícies com interrupções

Evite fresamento em interrupções

• Se possível, evite fresamento com interrupções (furos ou canais). Esses cortes intermitentes são exigentes nas arestas de corte da ferramenta, pois causam múltiplas entradas e saídas desfavoráveis
• Como alternativa, reduza a faixa de avanço recomendada em 50% sobre a área da peça que contém as interrupções, a fim de manter os cavacos finos quando sair do corte

Faceamento de seções com paredes finas e deflexão

• Considere a direção das forças de corte principais em relação à estabilidade da peça e da fixação
• Ao fresar peças axialmente fracas, use uma fresa de cantos a 90° que direcione a maior parte das forças de corte na direção radial
• Como alternativa, use uma fresa de faceamento de corte leve com pastilhas positivas e geometria de corte viva.
• Evite profundidades axiais de corte menores que o raio da pastilha usado, se Ap for menor que o raio da pastilha, as forças axiais aumentarão.
• Use uma fresa de passo largo para obter o menor número possível de arestas em corte
• Use arestas positivas (-L) vivas para minimizar as forças de corte
• Use uma fresa de passo diferencial como solucionadora de problemas

Usinagem de bordas de perfis finos com fresas de facear

• A fresa deve ser posicionada fora do centro para operações de faceamento nas bordas de seções finas. O corte torna-se mais suave e as forças de corte são direcionadas de forma mais uniforme ao longo da parede, reduzindo o risco de vibração
• Selecione um passo de fresa que sempre mantenha mais de uma pastilha no corte o tempo todo
• Use a geometria de pastilha mais leve possível (leve em vez de média, ou média em vez de pesada)
• Selecione um raio de pastilha menor e uma fase paralela mais curta para reduzir o risco de vibração em peças com paredes finas
• Use dados de corte baixos, profundidade de corte pequena, a_p, e baixo avanço por dente, f_z

Lista de verificação e dicas de aplicativos

Entrada por rolagem é uma estratégia crucial para reduzir o desgaste das pastilhas, ainda mais importante quanto maior for o ângulo de posição, pois fresa a 90 graus é imprescindível.

• Programe a fresa para rolar na estratégia de preferência de corte, se não for possível, reduzir o avanço também pode permitir uma entrada suave
• Considere a estabilidade da máquina-ferramenta, o tamanho e o tipo de fuso (vertical ou horizontal) e a potência disponível
• Use um diâmetro da fresa que seja 20 a 50% maior que a peça
• Considere a espessura máxima dos cavacos ao posicionar a fresa para o avanço ótimo
• Posicione a fresa fora do centro para produzir um cavaco mais fino possível na saída
• Aplique o fresamento concordante para uma formação de cavacos favorável, ou seja, cavacos espessos a finos

Manter a fresa constantemente em contato é uma estratégia geral que melhora a vida útil da ferramenta, reduz o tempo de corte usado e aumenta a produtividade.

• Aplique o fresamento concordante para uma formação de cavacos favorável, ou seja, cavacos espessos a finos
• Evite entradas e saídas através da programação do caminho da ferramenta
• Entradas e saídas frequentes na peça devem ser evitadas, se possível. Pode criar tensões desfavoráveis na aresta de corte, ou causar tendências de permanência e trepidação. Recomenda-se programar um percurso da ferramenta que mantenha a fresa em contato total, ao invés de realizar várias passadas paralelas. Ao mudar de direção, inclua um pequeno percurso radial da ferramenta para manter a fresa em movimento e constantemente em contato

Fresamento com altos avanços

O faceamento com um avanço por dente muito alto é possível quando se usa fresas com ângulo de posição pequeno ou fresas com pastilhas redondas, devido ao seu efeito de afinamento dos cavacos. Embora a profundidade de corte seja limitada a menos de 2,8 mm, o avanço extremo faz com que seja um método de fresamento altamente produtivo. Conceitos específicos de fresas são otimizados para fresamento de avanço extremamente alto em pequenas profundidades axiais de corte. Um ângulo de posição pequeno é a pré-condição necessária para a aplicação de um avanço alto e leve e rápido.

Fresas de alto avanço:

• Fresas de facear produtivas para alto avanço com um ângulo de posição de 10°, permitindo um avanço muito alto por dente, f_z
• Altas faixas de avanço em profundidades de corte pequenas, a_p
• Ferramentas de alta precisão otimizadas para usinagem com alta velocidade de aços endurecidos
• Desbaste ao semiacabamento de contornos e configurações assimétricas a taxas de avanço extremas

Nota: Para fresas com raios e pastilhas redondas, o valor a_p deve ser mantido muito abaixo do valor máximo recomendado para permitir um fresamento com altos avanços

Fresas com pastilhas redondas:

• Maior efeito de afinamento dos cavacos com corte axial reduzido
• Ação de corte suave
• Fresas de uso geral para condições difíceis ou leves

Como aplicar

Fresas com um ângulo de posição pequeno

As fresas com ângulos de posição muito pequenos permitem um aumento dramático no avanço, f_z, devido ao efeito de afinamento dos cavacos quando um_p é pequeno.

A espessura máxima dos cavacos é drasticamente reduzida por um ângulo de entrada baixo. Isso permite que taxas de avanço extremamente altas sejam usadas sem sobrecarregar as pastilhas.

Nota: Evite usinar totalmente contra um canto a 90°, pois o efeito positivo de um ângulo de abordagem baixo será perdido, ou seja, a profundidade de corte aumentará drasticamente.

Como sempre, a faixa de avanço deve ser reduzida e adaptada de acordo com condições específicas e para evitar vibrações que podem danificar as pastilhas.

Fresas com pastilhas redondas

A espessura dos cavacos, hex, varia com as pastilhas redondas e depende da profundidade de corte, a_p. Ao usar técnicas de fresamento de alto avanço com uma fresa de pastilha redonda, a profundidade de corte deve ser mantida baixa (máx. 10% do diâmetro da pastilha, iC, caso contrário, o efeito de afinamento dos cavacos é reduzido e o avanço precisa ser diminuído, veja a ilustração).

Nota: Ao usar fresas com pastilhas redondas, é importante reduzir o avanço ao se aproximar de uma parede/ombro, pois a profundidade de corte aumenta repentinamente.

Pastilhas robustas para desbaste geral

Nas pastilhas redondas, a carga dos cavacos e o ângulo de posição variam conforme a profundidade do corte. O melhor desempenho é alcançado quando a profundidade de corte é menor que 25% x o diâmetro da pastilha, iC.

Faceamento para usinagem pesada

O que é um faceamento pesado bem-sucedido?

As aplicações de faceamento para serviço pesado incluem operações em que é necessário remover grandes quantidades de material ou aquelas em que Ap ainda mais baixo é aplicado, mas usado em condições de pele difíceis com florações forjadas a quente e tarugos ou fundição onde trincas severas e inclusões de processo podem se tornar um desafio para uma vida útil consistente da ferramenta. Todos esses casos irão gerar altas temperaturas e altas forças de corte, o que impõe demandas específicas às pastilhas de fresamento: As especificações direcionam as operações para fresas de grandes pórticos e fresadoras potentes, ou para centros de usinagem com capacidade de alta potência e torque.

• Cargas pesadas na aresta principal em toda a profundidade de corte
• Desgaste no canto pela escala abrasiva quando a profundidade de corte se aproxima de zero

Um ângulo de posição de 60º é ideal para uma fresa para usinagem pesada. Este desenho fornece:

• Boa capacidade de profundidade de corte, forças de corte relativamente uniformes e efeito de afinamento dos cavacos que permite altas faixas de avanço
• A tolerância axial do desenho permite que a pastilha tenha uma fase paralela generosa, o que gera bons acabamentos superficiais

Escolha da ferramenta

Fresas para serviço pesado 60°

• Projetada para o manuseio eficiente da ferramenta, o que resulta em menos tempo de parada e indexação segura e rápida da pastilha na máquina
• Capacidade de corte de até 18 mm para boa remoção de metal e usinagem de superfícies irregulares onduladas
• Alta produtividade – faixas de avanço de 0,4 – 0,7 mm por dente
• Fase paralela generosa para bons resultados de semiacabamento
• Canto robusto da pastilha para resistir à escala de superfície abrasiva em pequenas profundidades de corte
• Força da fresa, para segurança em cortes muito exigentes

45-90° Fresas para serviço médio

• Uma fresa de facear para usinagem média que proporciona a mais leve capacidade de corte
• Capacidade de profundidades de corte de 6–8 mm dentro de uma faixa de avanço de 0,2 – 0,6 mm
• Para condições difíceis em centros de usinagem maiores
• Pode ser usado com pastilhas Wiper para fresamento de superfícies com bom acabamento
• Primeira escolha para faceamento médio e fresamento de cantos

Fresas com pastilhas redondas grandes

• Uma fresa de usinagem média com arestas robustas para condições difíceis, como fresamento em escala e interrupções. A geometria redonda da pastilha proporciona uma ação de corte suave
• Oito arestas de corte podem ser utilizadas em condições favoráveis
• A profundidade máxima de corte é de 10 mm. A espessura máxima recomendada para os cavacos varia amplamente até 0,55 mm por dente, dependendo da geometria da pastilha e da profundidade de corte

Como aplicar

Em aplicações pesadas, são usadas fresas com pastilhas grandes com diâmetros grandes. A velocidade de corte é normal, mas a_p e f_z elevadas, combinadas com a a e_{grande, a} tornam muito produtiva.

Entrada em corte

Devido às condições difíceis comuns no fresamento pesado, a entrada no corte é frequentemente crítica.

• Se possível, programe o percurso da ferramenta para laminação no corte
• Se não for possível, reduza o avanço até que a fresa esteja totalmente em contato

Posição e tamanho da fresa

No fresamento pesado, em que é necessário realizar vários passes para fresar uma superfície grande, é importante seguir as recomendações de:

• Posição e contato da fresa
• Tamanho da fresa em relação à capacidade da máquina-ferramenta
• Percurso da ferramenta, para evitar saídas desfavoráveis

Estar atento às altas temperaturas

O fresamento pesado e exigente gera altas temperaturas. Quando mesas magnéticas são usadas para fixar a peça, os grandes volumes de cavacos que são produzidos geralmente ficam retidos ao redor da fresa. Isso causa escoamento de cavacos interrompido ou parcial e recorte de cavacos, o que é perigoso para a vida útil da ferramenta. Para evitar isso, mantenha a área de trabalho livre de cavacos. Previna que os cantos vulneráveis da pastilha esfreguem contra a casca abrasiva e a incrustação, aumentando a profundidade de corte para aproximar o ponto de contato superficial da borda principal mais resistente da pastilha.

Nota: Ao montar pastilhas indexadoras com uma fresa, use luvas para evitar ferimentos devido ao calor.

Acabamento com pastilhas Wiper

Como obter acabamento superficial bem-sucedido em operações de faceamento

Excelentes acabamentos superficiais podem ser obtidos com pastilhas standard com ou sem combinação com uma ou mais pastilhas Wiper. As pastilhas Wiper são geralmente mais úteis com um alto avanço por rotação, f_n, e em fresas de diâmetro maior com passo extrafino e facilidades de ajuste.

O avanço por rotação pode ser aumentado aproximadamente quatro vezes, mantendo ainda a boa qualidade superficial. As pastilhas Wiper podem ser usadas no faceamento da maioria dos materiais para produzir boas texturas superficiais – mesmo sob condições desfavoráveis.

As pastilhas Wiper edge estão disponíveis em diferentes comprimentos (Bs) e, frequentemente, nas versões direita e esquerda em cada pastilha. As classes estão disponíveis para a maioria dos materiais das peças. Pastilhas ajustáveis Os assentos são comuns para pastilhas específicas quando o conceito da fresa é desenvolvido especialmente para operações de acabamento ou oferece soluções com.

Como aplicar

Em uma operação de acabamento com uma fresa de facear grande, o avanço, f_z, geralmente precisa ser mantido baixo. Entretanto, ao usar uma fresa com pastilhas Wiper, o avanço pode ser aumentado de 2 a 3 vezes sem prejudicar a qualidade superficial.

Acabamento espelhado com altos avanços

A : Somente pastilhas standard

B: Com uma pastilha Wiper

C: f_n = avanço / rotação

• Quando f_n excede 80% do comprimento da fase paralela, Bs, em pastilhas standard, uma aresta Wiper melhorará a qualidade superficial
• Ao usar fresas de diâmetros grandes com um grande número de pastilhas, a necessidade de pastilhas Wiper para manter o acabamento superficial torna-se essencial quando o avanço por rotação, f_n, aumenta
• O batimento axial da fresa, que depende da inclinação do fuso, do tamanho da fresa, da montagem e da precisão de seu ajuste, influencia a ondulação da superfície usinada. A terra de Wiper coroada compensará isso e produzirá uma superfície livre de degraus. Um avanço por rotação limitado a 60% da fase Wiper garantirá isso
• Uma fase Wiper projeta-se abaixo das pastilhas de fresamento em aproximadamente 0,05 mm quando montada em fresas com assentos fixos. Para fresas com desenho de, a aresta Wiper pode ser ajustada para essa posição com grande precisão. A protuberância sujeita as pastilhas Wiper a cargas maiores do que as pastilhas convencionais, o que pode causar vibração. Portanto, as Wipers devem ser usadas para usinagem leve em profundidades de corte moderadas e em número limitado
• A profundidade de corte deve ser leve para limitar as forças axiais e reduzir o risco de vibração. No acabamento, a profundidade de corte axial recomendada é de 0,5 – 1,0 mm
• É necessário um cuidado extra na montagem de uma pastilha Wiper para posicionar corretamente a aresta longa

Exemplo:

• A largura da fase paralela, Bs, na pastilha é de 1,5 mm
• Há 10 pastilhas na fresa e o avanço por dente, f_z, é de 0,3 mm. O avanço por rotação, f_n, será, portanto, de 3 mm (duas vezes o comprimento da fase paralela)
• Para garantir um bom acabamento superficial, o avanço por rotação deve ser de no máximo 80% de 1,5 mm = 1,2 mm
• Uma pastilha Wiper correspondente terá uma fase paralela com uma largura de aproximadamente 8 mm
• Resultado: o avanço por rotação pode ser aumentado de 1,2 mm para 60% de 8 mm = 4,8 mm

Nota: Outras limitações, como a potência da máquina, devem ser levadas em consideração.

Lista de verificação e dicas de aplicativos

Dicas para alcançar um "acabamento espelhado":

• Use pastilhas de Cermet e/ou altas velocidades de corte para obter uma superfície brilhante
• Use fluido de corte ou névoa de óleo para materiais ISO M e S pastosos
• Pastilhas com cobertura PVD com arestas vivas e um_p a de 0,5 – 0,8 mm produzem o melhor acabamento superficial
• Esforce-se para usar a mesma classe nas pastilhas Wiper que são usadas como pastilhas de trabalho