Técnicas estratégicas para operações de fresagem periférica eficientes

Fresagem periférica é uma operação de maquinagem crucial utilizada por fabricantes intermédios e profissionais para aumentar as taxas de remoção de metal e prolongar a vida útil da ferramenta.

Este guia explora várias estratégias, centrando-se em fresagem plana, fresagem standarde a distinção entre fresagem ascendente e trituração descendente.

Por isso, se optar pela fresagem plana para o seu próximo projeto de produção, continue a ler para saber tudo sobre as operações de fresagem periférica - para além do básico!

Fresagem periférica: Uma breve visão geral

A fresagem periférica, vulgarmente conhecida como fresagem plana, é uma operação de fresagem que utiliza um fresa rotativa com um eixo paralelo à peça de trabalho.

Ao contrário da fresagem frontal, em que as ferramentas de corte são montadas perpendicularmente à peça, na fresagem periférica, as arestas de corte da fresa retificam na periferia da peça, proporcionando um meio eficiente de remover grandes quantidades de material da superfície.

Tipos de fresagem periférica

Na fresagem simples, compreender as nuances das diferentes técnicas é crucial para otimizar os processos de maquinagem. Vamos aprofundar dois tipos principais: Fresagem Ascendente e Fresagem Descendente (Fresagem em Escalada).

Fresagem para cima

A fresagem ascendente, ou fresagem convencional, envolve dentes da fresa que se movem na direção oposta à do avanço. Isto resulta em aparas inicialmente finas que crescem gradualmente ao longo do corte. O prolongamento do engate da ferramenta leva à formação de aparas longas.

No entanto, é importante notar que, à medida que a fresa sai, a peça de trabalho pode ter tendência a levantar-se, necessitando de uma fixação robusta para manter a estabilidade. Os fabricantes devem considerar a fresagem ascendente quando procuram um processo de corte robusto, especialmente para materiais em que a evacuação de aparas é crítica.

Fresagem descendente (Fresagem ascendente)

Em contraste, a Fresagem Descendente, ou Fresagem em Escalada, vê os dentes da fresa a moverem-se na mesma direção que o avanço. Isto produz aparas mais curtas com espessura decrescente ao longo do comprimento do corte. As forças de fricção reduzidas contribuem para minimizar a geração de calor, aumentando a vida útil da ferramenta.

As forças tangenciais actuam para baixo, assegurando um corte estável e permitindo uma maior taxa de avanço. Os fabricantes devem optar pela fresagem descendente quando dão prioridade à redução do calor, à maior longevidade da ferramenta e a uma experiência de maquinagem mais suave, especialmente quando a alta precisão e o acabamento são fundamentais.

Fresagem ascendente vs. fresagem descendente

Os diferentes métodos de fresagem periférica e as fresas

Compreender o "como" e o "quando" dos métodos de fresagem periférica e das fresas é fundamental para otimizar as operações de fresagem. Como fabricantes experientes, já estão familiarizados com a fresagem plana, por isso vamos aprofundar as nuances destas técnicas e ferramentas.

Métodos de fresagem periférica

1. Fresagem de placas

• Visão geral: A fresagem de placas envolve a utilização de uma fresa plana, normalmente mais larga do que a peça de trabalho, para moldar superfícies planas ou reduzir eficazmente a espessura da peça.
• Utilização: Durante a fresagem de chapas, a fresa, mais larga do que a peça de trabalho, desloca-se transversalmente, removendo sistematicamente o material e criando uma superfície exatamente plana ou reduzindo a espessura conforme necessário.
• Ideal para: Este método é ideal para aplicações onde é necessário criar superfícies grandes e planas ou quando a redução eficiente da espessura da peça é um objetivo principal.

2. Fresagem de ranhuras

• Visão geral: A fresagem de ranhuras utiliza uma fresa com uma largura inferior à da peça para criar canais rectangulares ou redondos na peça de trabalho.
• Utilização: Na fresagem de ranhuras, a largura da fresa é estrategicamente inferior à da peça, permitindo-lhe formar ranhuras durante a passagem, o que a torna particularmente eficaz para a criação de canais de formas variadas.
• Ideal para: Este método é ideal para aplicações que requerem a criação de ranhuras, especialmente quando são necessárias ranhuras finas para desenhos específicos.

3. Fresagem lateral

• Visão geral: A fresagem lateral consiste em maquinar uma superfície em ângulo reto em relação ao eixo de rotação da fresa.
• Utilização: A fresa lateral funciona maquinando as faces laterais da peça de trabalho, criando uma superfície vertical plana e precisa, perpendicular ao eixo de rotação da fresa.
• Ideal para: Ideal para situações em que a maquinagem de faces laterais ou a criação de superfícies verticais planas é um requisito principal.

4. Fresagem em bando

Visão geral: A fresagem em grupo é uma operação em que mais do que uma superfície vertical paralela é maquinada numa única passagem.

Utilização: Várias fresas são montadas na mesma árvore, espaçadas com base na largura necessária utilizando espaçadores, permitindo a maquinação de várias superfícies simultaneamente.

Ideal para: Este método é ideal quando o objetivo é maquinar eficazmente várias superfícies paralelas em simultâneo.

5. Fresagem com espátula

• Visão geral: A fresagem Straddle é semelhante à fresagem em grupo, mas tem a caraterística única de cortar duas ranhuras em simultâneo.
• Utilização: Múltiplos cortadores na mesma árvore criam duas ranhuras numa única passagem, tornando-a eficiente para projectos que requerem a criação de ranhuras duplas.
• Ideal para: A fresagem Straddle é ideal para aplicações em que é necessário criar ranhuras duplas de forma eficiente.

6. Fresagem de formas

• Visão geral: A fresagem de formas envolve a utilização de fresas especialmente concebidas para maquinar diferentes padrões na peça de trabalho.
• Utilização: As fresas de forma personalizada criam padrões complexos como recessos redondos e contas na peça de trabalho, acrescentando um toque único ao processo de maquinagem.
• Ideal para: Este método é ideal para aplicações que requerem a criação de padrões e contornos complexos na peça de trabalho.

Fresas periféricas

1. Fresa para lajes

• Visão geral: As fresas para lajes são discos circulares com dentes rectos ou em espiral na periferia, concebidos para uma remoção eficiente do material.
• Ideal para: Perfeito para aplicações de fresagem horizontal em que o objetivo é remover uma grande quantidade de material e produzir superfícies planas.

2. Fresa lateral

• Visão geral: As fresas laterais têm dentes de corte num ou em ambos os lados e dentes na periferia, o que as torna eficazes para trabalhos de fresagem em straddle e corte de ranhuras.
• Ideal para: Nas situações em que é necessária a fresagem de straddle, o corte eficiente de ranhuras é um objetivo primordial.

3. Fresa escalonada

• Visão geral: As fresas escalonadas são fresas laterais com dentes dispostos em ziguezague.
• Ideal para: Adequado para fresar ranhuras em que a profundidade é maior do que a largura, evitando interferências com as acções de corte.

4. Fresa côncava e convexa

• Visão geral: As fresas côncavas e convexas podem fresar contornos convexos e côncavos variáveis na superfície da peça de trabalho com base no diâmetro da forma circular.
• Ideal para: Perfeito para aplicações que requerem a fresagem de superfícies com perfis convexos e côncavos variáveis.

5. Fresa Woodruff

• Visão geral: As fresas Woodruff têm dentes de corte na periferia de um disco ligado a uma haste reta.
• Ideal para: Essencial para o corte preciso de ranhuras de chaveta em veios.

6. Fresa de corte

• Visão geral: As fresas de fresagem são fresas cilíndricas com dentes de corte helicoidais concebidas para cortar dentes na peça de trabalho.
• Ideal para: Utilizado especificamente para cortar estrias e engrenagens de rodas dentadas.

Pode melhorar estrategicamente os seus processos de maquinação, considerando as características e aplicações de cada método de fresagem periférica e fresa.

Quer se trate de criar padrões complexos ou de remover material de forma eficiente, a seleção do método e da fresa correctos garante resultados óptimos nos seus esforços de fabrico.

Parâmetros chave na fresagem periférica

Relação entre a espessura das aparas e a largura de corte

Uma combinação óptima da espessura da apara e da largura do corte é fundamental para uma fresagem periférica eficaz. E com um equilíbrio adequado entre estes dois factores, é possível reduzir facilmente o tempo de maquinação e aumentar a vida útil da ferramenta. Nomeadamente, a espessura fina da apara na saída e os pequenos arcos de engate resultam numa vida útil mais longa para uma determinada ferramenta de corte.

Entrada da peça de trabalho - Rolamento para o corte

Entre as estratégias de corte propostas, a entrada na peça de trabalho é fundamental. A técnica de rolamento, em que a fresa roda num ponto pivô, entrando gradualmente até atingir a largura nominal do corte, revela-se vantajosa.

Esta abordagem minimiza a espessura das aparas durante a saída, reduz a temperatura e elimina as vibrações em comparação com a entrada direta.

Modelo de força de corte para entrada do cortador

Tendo em conta os diferentes tipos de fresas e a sua utilização, é importante introduzir um novo modelo de força de corte para estimar a entrada da fresa na peça de trabalho até ao engate total.

Para isso, são identificadas três zonas distintas durante a entrada da fresa: os cortes começam até atingir o canto esquerdo da peça de trabalho, cortando a superfície superior da peça de trabalho, e o engate completo.

O perfil de força varia nas duas primeiras zonas, evidenciando as condições de corte variáveis. Uma vez totalmente engatada, o perfil de força estabiliza-se.

Vantagens da entrada de enrolar

Comparando entradas directas e rolantes, é analisada a evolução das forças de corte, a formação de aparas e o volume de remoção de metal.

A técnica de laminação apresenta um aumento mais gradual das forças de corte, resultando em aparas mais finas que saem da fresa desde o início do processo de maquinação. Os arcos de engate são mais curtos, levando a temperaturas mais baixas no canal de corte e a um menor desgaste da ferramenta.

Conclusão

Em conclusão, abordagens eficazes de fresagem periférica podem melhorar significativamente a vida útil da ferramenta e as taxas de remoção de metal, enfatizando particularmente a técnica de entrada de rolamento.

Os dados experimentais apresentados neste guia servem de base para os fabricantes que procuram melhorar as suas estratégias de fresagem. Ao implementar estes conhecimentos, os profissionais podem otimizar os seus processos, reduzir o desgaste das ferramentas e alcançar uma maior eficiência nas operações de fresagem periférica.

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