Abordagem cuidadosa, pensamento moderno, predefinições off-line e foco em refrigeração e cavacos liberam o potencial das mais recentes brocas de ponta intercambiável para usinagem CNC de furos profundos.
As brocas de ponta intercambiável fornecem flexibilidade e economia de custos ao trabalhar com grandes diâmetros em comparação com brocas sólidas.Aqui, uma máquina piloto TA da Allied Machine & Engineering está usinando um molde automotivo de aço fundido P20.O orifício será entupido e preenchido com água para garantir o resfriamento adequado.
Os ninhos de pássaros podem ser um dos resultados de não serem agressivos o suficiente na alimentação da broca, como visto no aço-carbono 1018.
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Se a broca estiver funcionando corretamente, os cavacos encurtam e se segmentam, mantendo sua cor original.
O estágio superior do sistema de furação Allied com pastilhas TA consiste em uma broca autoacionadora com pastilhas de metal duro ao longo do corpo para garantir a estabilidade da ferramenta.Este modelo, chamado Stealth Drill, também apresenta saídas de refrigeração adicionais e um pino ajustável que move a pastilha radialmente para reduzir a sobreposição de tolerância comum a todas as brocas de ponta intercambiável.
A instalação de indicadores em máquinas-ferramenta para medir o comprimento da broca e o desvio pode ser um desperdício, sujeito a erros e potencialmente perigoso.Predefinidores digitais podem eliminar esses problemas.
As predefinições digitais geralmente fornecem maior precisão do que os indicadores, bem como o software que orienta o usuário durante o procedimento de medição.
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Para garantir a segurança e a precisão das brocas TA de substituição, a Allied recomenda a perfuração de um orifício piloto com pelo menos 2xD de profundidade.Essa prática fornece engajamento suficiente para manter a broca centralizada e evitar que ela se transforme em uma bala de canhão quando quebrar.As brocas mais longas devem ser alimentadas a não mais de 50 rpm e 12 polegadas por minuto (300 mm/min), conforme mostrado, até que a ponta esteja a 1/16 de polegada (1,5 mm) dos orifícios inferiores.A partir deste ponto, o usuário deve manter 50% da velocidade recomendada e 25% do avanço recomendado até que a broca atinja uma profundidade igual ao seu diâmetro.A velocidade deve ser reduzida a um máximo de 50 rpm antes de sair do buraco.
“Embora nossos clientes desejem que a broca seja uma ferramenta de acabamento, ela ainda é uma ferramenta de desbaste,“ disse Salvatore DeLuca, gerente de produto da Allied Machine and Engineering.“Sempre será um pouco mais.”
Ainda assim, diz ele, é fácil entender as altas demandas impostas às brocas de ponta intercambiável, como as feitas pela Allied, uma especialista em ferramentas de furação.Quando aplicados corretamente, os produtos mais recentes podem fazer furos retos e lisos o suficiente para que ferramentas especiais de acabamento não sejam necessárias.
No entanto, uma perfuração precisa e eficiente é mais importante do que a própria ferramenta, especialmente em furos com proporções de profundidade para diâmetro de 9:1 e acima.Em uma palestra recente, o Sr. DeLuca expôs cinco recomendações para perfuração profunda com o sistema TA da empresa, uma ampla variedade de brocas de substituição de uso geral projetadas para perfurar a maioria dos aços, ferro fundido, ligas de alta temperatura e ligas de alumínio.
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Quanto mais fundo o buraco, mais longa a broca.Quanto mais longa a broca (maior a distância entre a ponta da ferramenta e a ponta do fuso), mais o desvio afetará os resultados.Em algumas aplicações de usinagem de furos profundos, a menor vibração pode causar desgaste prematuro da ferramenta e afetar a retidão e o acabamento superficial.
No entanto, a necessidade de um ajuste cuidadoso não é desculpa para gastar muito tempo identificando e corrigindo o desvio toda vez que você troca de ferramentas ou lâminas.Em particular, no ambiente industrial de hoje não há lugar para subir na área de trabalho para configurar um indicador ou colocar um pedaço de papel para acionar uma ferramenta.A montagem de ferramentas off-line com um pré-configurador pode economizar muito tempo em qualquer operação de perfuração profunda.
No ambiente de fabricação atual, não há lugar para acessar a área de trabalho para configurar um indicador ou segurar um pedaço de papel para acionar uma ferramenta.
Além de economizar tempo, facilitar a localização e medição das tolerâncias de perfuração evita erros dispendiosos.“Na minha opinião, a facilidade de instalação por si só já vale o investimento,“ disse o Sr. De Luca.“Quando você vê a redução nos custos de setup e no tempo de inatividade do equipamento devido a medições incorretas de setup, é difícil imaginar que você não tenha um ar condicionado.”
No local de um cliente, três brocas de homing de ponta intercambiável da Allied Machine (nomeadas por sua operação silenciosa) são instaladas na sala de ferramentas no início de cada turno.Esse processo leva menos de 10 minutos.Em contraste, configurar três ferramentas em uma linha de produção pode levar até 30 minutos, o equivalente a 90 minutos de tempo perdido em três turnos.Com produção 24 horas por dia, 7 dias por semana, isso equivale a quase 2.200 horas por ano (esse número não inclui o tempo de inatividade da máquina durante a troca de ferramentas).“O sistema de pré-condicionamento pode responder por 5% dessa perda de tempo,“ disse o Sr. DeLuca.
Nesse caso, o próprio Stealth Drill aumenta a economia de tempo oferecida pelos presets offline.A broca é equipada com pinos ajustáveis que movem a lâmina radialmente para reduzir a sobreposição de tolerância que é comum a todas as brocas de ponta intercambiável.Assim, eliminar o desvio não requer mais desmontar e limpar os componentes da ferramenta, ajustar os deslocamentos, adicionar calços às torres ou ter mecânicos experientes para experimentar soluções personalizadas.
Além de alguma forma de visão de raio X, a formação de cavacos é a única maneira de saber como uma broca está se saindo durante o corte e ainda ter tempo para agir.Formas encaracoladas (como “seis” e “noves”) são ideais, enquanto cavacos mais longos e finos são menos eficazes na remoção de calor da zona de corte.A cor também é importante.Os cavacos tornam-se gradualmente cinza, preto e azul à medida que a zona de corte superaquece.Os cavacos descoloridos podem indicar a necessidade de reduzir o calor diminuindo a velocidade do fuso, enquanto os cavacos pegajosos podem indicar a necessidade de aumentar a taxa de avanço até o ponto em que o material da peça se quebre em vez de descamar.
Outras questões podem ser mais facilmente negligenciadas.“Um dos fatores mais subestimados em qualquer processo de usinagem, mesmo fora da furação, é a refrigeração,“ disse o Sr. DeLuca.Dado o efeito significativo da refrigeração na formação de cavacos, ajustar a concentração e o fluxo da refrigeração também pode ajudar na descoloração do ninho de pássaro.
“Um dos fatores mais subestimados que afetam qualquer processo de usinagem, mesmo fora da furação, é a refrigeração.“
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Os refrigerantes solúveis em água são mais comumente usados em aplicações de uso geral porque dissipam bem o calor.No entanto, em alguns casos, uma formulação semi-sintética ou totalmente à base de óleo pode ser a melhor escolha para maior lubricidade e cavacos curtos e segmentados.Embora as ferramentas possam se desgastar mais rapidamente e as configurações precisem ser menos agressivas do que os refrigerantes à base de água, os revestimentos de lâmina resistentes ao calor podem ajudar a compensar isso.Tudo depende da aplicação.
Um fator indiscutível é o uso de brocas com refrigeração.A máquina também deve fornecer pressão de refrigeração suficiente.Brocas menores requerem mais pressão de cavacos para acompanhar a remoção de material, pois devem operar em RPMs mais altas para atingir a mesma velocidade de superfície que ferramentas maiores.“Quanto maior a pressão, mais rápido os cavacos saem do furo e mais rápido você pode girar a broca,“ disse o Sr. De Luca.
As brocas Allied TA estão disponíveis com 187 diferentes geometrias de pastilhas padrão e combinações de coberturas, e esta é apenas uma caixa de ferramentas do fabricante.Com tantas opções específicas de aplicação disponíveis, a estratégia de broca de inserção que antes era o procedimento padrão pode não ser mais aplicável.
Um exemplo é a bicagem.Não há necessidade de mudar periodicamente a direção de avanço da ferramenta durante o corte para garantir a remoção dos cavacos do furo.“Agora, quando você vê uma bicada, geralmente é alguém que usou uma ferramenta de maneira inadequada ou completamente errada”, disse De Luca.
“Agora, quando você vê bicando, geralmente é alguém que está usando uma ferramenta incorretamente ou está usando a ferramenta errada.”
Quando não há tempo para comprar novas ferramentas ou fazer outras alterações no processo, a perfuração pode ser a única opção.No entanto, a perfuração é sempre mais lenta como resultado.Além disso, retrair a ferramenta durante o corte pode deixar um cavaco parcialmente formado e não separado no furo.O metal duro é resistente ao desgaste, mas relativamente frágil, e essa propriedade pode tornar as pastilhas propensas a falhas prematuras e até mesmo catastróficas quando submetidas a exposição repetida a essa superfície irregular e irregular.Mesmo que a lâmina esteja intacta, a peça de trabalho pode ser danificada.Como mencionado acima, a maioria das brocas são ligeiramente superdimensionadas.“Talvez apenas alguns milhares (1″ u = 0,001 polegadas), mas em alguns trabalhos ainda pode haver o risco de deixar cicatrizes dentro do orifício ou cortar o orifício muito grande,“ ele explica.
Outra prática obsoleta é usar brocas de diâmetro pequeno de 90 graus como furos piloto.Isso faz sentido intuitivamente e, assim como o bicamento, continua sendo uma regra prática útil para aplicações de ferramentas.Afinal, furos menores e ligeiramente descentrados são mais fáceis de consertar do que furos maiores, e os cantos vivos ajudam a broca a penetrar e prender a peça com rapidez e facilidade.No entanto, a precisão de posicionamento da maioria das máquinas CNC é suficiente para garantir que a broca piloto tenha o mesmo diâmetro da broca principal.Eles também são poderosos o suficiente para inserir pontos cegos no material da peça de trabalho original.
Na verdade, a maioria das brocas intercambiáveis possuem brocas autocentrantes com um ângulo de ponta inferior a 90 graus.Portanto, a pastilha afeta o grande diâmetro do furo na frente do ponto de autocentralização.“Se você usasse uma de nossas ferramentas de perfuração de ponto padrão, nossa broca se moveria um pouco, causando desgaste prematuro e possível queda da ferramenta,“ Sr. DeLuca explicou.“O uso do mesmo diâmetro de lâmina e ângulo de ponta garante que a broca mais longa se encaixe perfeitamente onde a perfuração pontual para.“
Ao perfurar profundamente, acelerar imediatamente para velocidade máxima e avanço cria um risco de segurança e pode afetar a operação.Portanto, a maioria das recomendações padrão da Allied para brocas intercambiáveis de uso geral podem ser resumidas em uma frase: aproxime-se do orifício piloto com cuidado.Veja as fotos na galeria acima para mais detalhes.
“A abordagem cuidadosa de um orifício pré-existente pode ajudar a evitar cicatrizes ou danos,“ O Sr. De Luca disse sobre as recomendações.“Isso permite que a borda da broca entre em contato com o material antes que você ganhe velocidade.O furo funciona como uma luva, centralizando a furadeira e mantendo as peças e as pessoas seguras.”
Para criar furos roscados em ligas de titânio, são necessários métodos apropriados com base no entendimento das propriedades desses materiais e das características do processo de rosqueamento.
Para mudar para torneamento duro, você precisa mudar de pastilhas de metal duro para CBN, mas é mais fácil (e mais acessível) do que você pensa.Ele muda para velocidades de superfície mais altas, o que pode desencorajá-lo.não há necessidade.é por isso.
Uma das técnicas de rosqueamento mais comuns usadas em máquinas CNC atualmente é o “rosqueamento rígido” ou “rosqueamento simultâneo”.Os ciclos de rosqueamento rígido sincronizam a rotação do eixo da máquina e avançam de acordo com um passo específico.Como a alimentação no furo é síncrona, é teoricamente possível usar uma pinça sólida sem qualquer compressão de tração.
Horário de postagem: maio-05-2023