As operações de acabamento são críticas para a qualidade e funcionalidade dos componentes usinados. O alargamento como um dos processos de acabamento garante que os furos em sua peça tenham a melhor precisão de diâmetro, tolerância dimensional e melhor acabamento superficial. Normalmente os fabricantes o utilizam após a conclusão dos processos de perfuração.
O que é esfregar? Quais são seus propósitos? Como você pode tirar o máximo proveito do processo de fricção? Este artigo responde a essas perguntas e discute detalhadamente o processo de alargamento CNC, incluindo os problemas envolvidos e dicas para obter o melhor resultado.
O que é alargar?
O alargamento é um processo de corte que aumenta os diâmetros dos furos existentes com mais precisão e melhora o acabamento superficial das paredes do furo. A ferramenta de alargamento usada para o processo de alargamento é chamada de “alargador”. Esta operação é uma operação de acabamento e não corta muito material em comparação com a furação ou furação. Além disso, o alargador gira exatamente na metade da velocidade do processo de perfuração ao usinar a peça.
Qual é o propósito de alargar?
O principal objetivo do alargamento de furos em uma peça é melhorar sua precisão dimensional, qualidade superficial e nível de tolerância. Os fabricantes optam pela usinagem com alargador por ser a melhor opção devido à sua rapidez e baixo custo. O alargamento CNC pode fornecer melhor acabamento superficial com seus recursos de retificação de precisão e criar furos com tamanhos e diâmetros específicos.
Processos como furação e mandrilamento ocorrem antes do alargamento de metal porque precisam preparar o furo antes do alargamento. Um alargador de furo é a escolha ideal quando você precisa manter tolerâncias mais restritas, exatamente -/+ 0,002 polegadas ou mais no diâmetro do furo.
Como escarear um buraco: um guia passo a passo
Para obter resultados ideais com esta usinagem de precisão, você deve preparar seus furos com a quantidade correta de material para corte com alargador. Se o material for muito pequeno, o alargador escareará o furo, deixando um diâmetro menor do que o necessário. No entanto, se houver muito material, o furo pode ficar muito grande e ter um acabamento superficial áspero.
Aqui estão algumas etapas para alargar um buraco:
Passo 1: Certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente no lugar e prenda-a com grampos para evitar que escorregue ou balance. Alargue o furo com o alargador correto. Normalmente, o alargador é 1,5 vezes maior que o furo.
Passo 2: Identifique e faça o furo na peça de trabalho usando uma broca pontual com uma conicidade ligeiramente maior do que a broca usada para fazer o furo existente. Porém, para obter os resultados desejados, não perfure com broca piloto.
Passo 3: Uma boa regra para determinar o tamanho ideal da broca é subtrair 2% – 4% do tamanho do alargador – menos 2% para metais mais duros e 4% para materiais mais macios.
Passo 4: Use o avanço e a velocidade corretos para o material, ferramenta de escareamento e operação. No entanto, certifique-se de que a broca e o furo estejam bem lubrificados com líquido refrigerante ou óleo de corte durante as operações de alargamento CNC.
Passo 5: Controle o avanço e a velocidade do alargador
- Rotações por movimento (RPM): Utilize 1/2 – 2/3 da velocidade utilizada na perfuração do furo;
- Alimentação: Use o dobro da alimentação da broca usada
Passo 6: Lixe o topo do furo com um escareador de 90º ou 82º para quebrar a borda.
Passo 7: Use óleo de corte mais leve ou líquido refrigerante para lubrificação porque as operações de alargamento não exigem necessariamente fluidos de corte pesados para alto desempenho. Ele permite obter um tamanho preciso e uma superfície lisa para as paredes do furo.
Passi 8: Evite parar o alargador durante a operação ou cutucar as paredes do furo com o alargador até que ele saia pelo fundo do furo. Com a máquina desligada e o fuso parado de funcionar, puxe o alargador diretamente para fora do furo perfurado.
Diferentes tipos de alargadores
Os tipos comuns de alargador incluem o seguinte:
1. Alargador manual
Os alargadores manuais são categorizados como alargadores de rosa ou ranhura, que possuem um pequeno cone na extremidade cortante para facilitar a inserção do alargador. Esses alargadores podem ser sólidos ou extensíveis. No entanto, a sua ampliação é limitada até certo ponto. Além disso, o alargador manual possui lâminas dispostas irregularmente ao redor de seu corpo para minimizar a possibilidade de trepidação.
2. Alargadores flutuantes
Esses alargadores podem ser usados para corrigir desalinhamentos entre o furo já perfurado e o eixo da ferramenta de alargamento. Os alargadores de pêndulo têm duas arestas de corte intercambiáveis e mutáveis que são mantidas juntas em uma ranhura no alargador e podem ser movidas na direção radial. Esses alargadores são particularmente adequados para rotação de peças em tornos de torre.
3. Alargadores de acessórios
Os alargadores são usados com mandris de alargador, que garantem um ajuste ideal do furo no alargador. Esses alargadores são projetados especificamente para limpar material e produzir furos bem acabados, fresados no tamanho desejado.
Eles são usados em máquinas de parafusar, furadeiras, parafusadeiras automáticas, tornos, etc. Os alargadores de ranhura são uma opção econômica para suas necessidades de alargamento de furos grandes.
4. Alargadores de metal duro
Os alargadores de metal duro são ideais para usinar áreas com alta resistência à abrasão. Oferecem maior vida útil e excelente acabamento superficial do furo. Os alargadores de metal duro criam um furo perfeito em torno de seu eixo, em vez de perder tempo no furo previamente perfurado.
Problemas comuns com fricção
Diversas complicações surgem ao tentar escarear um furo em uma peça de trabalho. Isso inclui:
1. O alargador cria aberturas de funil muito pequenas ou furos muito grandes devido ao desalinhamento e à alimentação e velocidade incorretas.
2. O alargador pode emperrar e quebrar devido à grande rugosidade da superfície, material de ferramenta inadequado ou fornecimento insuficiente de fluido de corte para a área de corte.
3. O alargador pode degradar o acabamento superficial do furo devido a chanfros irregulares, vibração, desvio excessivo do fuso ou ação de corte inadequada.
4. Desgaste excessivo ou quebra da ferramenta ocorre devido ao desalinhamento ou pressão de fricção extrema.
Dicas e precauções para operações de fricção
Para que a operação seja bem-sucedida, você deve seguir algumas dicas e cuidados úteis ao esfregar. Aqui estão alguns deles:
1. Alimentações e velocidades do alargador
Os avanços e velocidades para usinagem com alargador podem variar significativamente dependendo do material que precisa ser fresado CNC, do tipo de máquina e do acabamento superficial e precisão necessários. Em geral, o alargamento mecânico é mais frequentemente executado com cerca de dois terços dos avanços e velocidades usados para fazer furos no mesmo material.
A taxa de avanço no alargamento de metal é geralmente maior do que na perfuração, geralmente sendo de 200 a 300% da taxa de avanço de perfuração. Uma taxa de avanço muito baixa pode resultar em desgaste excessivo do alargador. Portanto, o avanço deve ser alto o suficiente para que a ferramenta do alargador possa sempre cortar e não esfregar ou achatar.
2. Alinhamento
O alinhamento perfeito do fuso, da bucha, do alargador e do furo a ser fresado é crucial para o processo de alargamento. O ângulo espiral também precisa ser ajustado adequadamente para ser consistente com os outros parâmetros. Qualquer desvio provavelmente resultará em maior desgaste do alargador e comprometimento da precisão do furo.
Para furos superdimensionados, cônicos ou em forma de funil, é necessário verificar o alinhamento desses parâmetros. Às vezes, erros devido ao desalinhamento podem ser minimizados com o uso de suportes ajustáveis.
3. Reafiar o alargador
Um dos princípios das ferramentas de corte é garantir que a ferramenta não fique muito cega antes de substituí-la ou afiá-la. Seria útil reafiar o bisel em um alargador antes que ele se desgaste ou pare de cortar.
No entanto, a afiação é limitada apenas ao chanfro ou ao cone de entrada. Você deve ter muito cuidado para afiar cada ranhura uniformemente, caso contrário a ferramenta ficará muito grande. Não é aconselhável afiar o bisel manualmente, pois é difícil manter arestas de corte consistentes.
4. Concentre-se nos níveis de estoque
A tolerância de material para usinagem do alargador é de 0,010″ para um furo de ¼”, 0,015″ para um furo de ½” e até 0,025″ para um furo de 1½”. No alargamento manual, por outro lado, a adição de material é muito menor, porque é mais difícil empurrar o alargador através de material enorme. Portanto, a tolerância padrão para um alargador manual é de 0,001 a 0,003 polegadas.
5. Evite conversas
A trepidação durante as operações de alargamento danifica a superfície do furo e o alargador que trabalha nele. A trepidação pode ser causada por falta de rigidez na máquina, distância excessiva no alargador, balanço excessivo do alargador e avanço insuficiente. Para minimizar ou eliminar vibrações durante uma operação de alargamento, reduza a velocidade de corte e aumente o avanço.
Como você determina o tamanho de um orifício de trava?
O alargamento é um método eficiente e mais rápido de completar um furo em comparação com métodos como a perfuração. Entretanto, ao alargar um furo, o tamanho do furo deve ser levado em consideração. Se você fizer o furo muito grande, será difícil para o alargador fazer o seu trabalho. Da mesma forma, se você fizer o buraco muito pequeno, não funcionará. Para obter melhores resultados, você deve fazer o furo a ser fresado no tamanho correto.
Como regra geral, deixe 0,010 a 0,015 polegadas de material restante após o processo de perfuração para o alargador raspar. Para diâmetros pequenos, como 1/32 polegada ou menos, deve haver 0,003 a 0,006 polegada de material restante que pode ser removido por alargamento CNC.
No entanto, seria melhor usar uma percentagem em vez de um intervalo fixo. Ajudaria se você fizesse o diâmetro do furo 2% a 3% menor que o do alargador. Você pode alterar o diâmetro do furo para ser 5% menor que o diâmetro do alargador se as condições forem favoráveis.
Alargamento vs. perfuração: Quais são as diferenças?
Os processos de alargamento, mandrilamento e furação são diferentes operações de usinagem que ajudam a criar um novo furo ou a modificar um furo existente em uma peça de trabalho usando diversas ferramentas de corte. No entanto, para compreender as diferenças entre alargamento e alargamento e alargamento e alargamento, devemos considerar estes processos isoladamente.
Esfregar
Como mencionado anteriormente, o alargamento CNC é um processo de corte que utiliza uma fresa rotativa para criar furos com paredes internas lisas em uma peça ou para modificar furos existentes. No entanto, o alargamento requer um furo existente preparado pelo processo de perfuração.
A fresa rotativa usada em operações de alargamento é comumente chamada de alargador e remove significativamente menos material de uma peça do que as brocas usadas em operações de perfuração.
A principal função do processo alargador/ralador é proporcionar paredes lisas aos furos existentes. Os fabricantes realizam operações de alargamento usando uma furadeira ou fresadora. A tolerância de tamanho ao esfregar metal é de aproximadamente IT9⁓IT6, enquanto o valor de rugosidade da superfície Ra pode atingir 3,2⁓0,2 µm.
Tedioso
É uma operação de corte que utiliza uma fresa de ponta única ou broca para expandir um furo existente em uma peça de trabalho. O processo de furação é completamente diferente da furação, que envolve fazer um novo ou primeiro furo em uma peça de trabalho.
Você pode fazer um furo usando uma fresadora, torno ou furadeira horizontal. Embora a perfuração crie um furo inicial na peça de trabalho, o processo de perfuração ajuda a ampliar os furos resultantes. O diâmetro do furo não é limitado pelo tamanho da ferramenta. O processo de usinagem de perfuração possui capacidade significativa de correção de erros e alta precisão de posicionamento.
O corte múltiplo pode corrigir erros de desvio do eixo do furo original, e o processo de perfuração pode produzir furos diferentes com tamanhos e precisão diferentes. A precisão de perfuração é IT9⁓IT7, enquanto a rugosidade da superfície está entre Ra 3,2⁓0,8 µm.
Furar
A perfuração CNC é um processo típico que utiliza uma broca para fazer furos circulares em peças de trabalho. Um maquinista deve pressionar a broca contra a peça de trabalho para fazer um furo. A broca perfura a peça de trabalho e cria um furo circular quando a broca é ativada.
A furação cria as condições para a formação de um furo roscado. Isso permite que um furo padrão seja perfurado em materiais mais duros, como metal, em preparação para a usinagem subsequente do furo. Portanto, a precisão da furação é inferior à do mandrilamento e do alargamento, apenas IT13⁓IT11, enquanto uma alta rugosidade superficial de Ra 50⁓12,5µm é alcançada.
Em resumo, a principal diferença entre estes três métodos é clara. O alargamento cria uma parede interna fina dentro dos furos existentes, o mandrilamento aumenta o diâmetro enquanto a furação cria o furo na peça de trabalho.
Quando o alargamento é preferível?
Alargamento e furação são técnicas de acabamento ideais que podem criar furos com diâmetros precisos e tolerâncias mais restritas. No entanto, existem certos fatores que podem exigir a decisão de alargar em vez de perfurar. Aqui estão alguns deles:
1. Ralar economiza tempo
Um alargador é uma ferramenta de corte multilâmina com até 10 dentes, dependendo do tamanho. Ela reduz o tempo de ciclo e seus muitos dentes proporcionam velocidades de avanço muito mais rápidas, aumentando a produtividade em comparação com a usinagem de um único dente. Portanto, o alargamento CNC é uma opção melhor do que a furação quando o tempo é um fator primordial.
2. Processo simples
O alargamento é a melhor opção para um processo de perfuração descomplicado. É fácil ajustar o alargador para operações de alargamento pesadas. A ferramenta de alargamento não precisa ser constantemente ajustada em diâmetro, pois a ferramenta possui um diâmetro predefinido correto. O processo de alargamento é mais estável e seguro do que a perfuração de ponto único, que requer ajustes constantes.
3. Melhor qualidade
O alargamento oferece melhor qualidade do que o mandrilamento devido às múltiplas arestas de corte. Com um alargador você pode obter as tolerâncias mais rigorosas em velocidades e taxas de avanço mais altas. As múltiplas ferramentas de corte do alargador não apenas economizam tempo, mas também produzem peças da mais alta qualidade.
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Concluindo
O alargamento é uma das técnicas de acabamento padrão mais adequadas para o acabamento de furos em sua peça de trabalho. É um método de usinagem prático e econômico para furos menores. Entretanto, para obter o melhor resultado em suas operações de alargamento, você deve prestar mais atenção ao usar os alargadores corretos com o ângulo de hélice correto.
Perguntas frequentes
Quais são os usos para esfregar?
O alargamento é comumente usado para remover rebarbas e basicamente ampliar furos enquanto se obtém uma superfície de alta qualidade com dimensões precisas.
O que faz o alargador?
A vibração do alargador pode ser devido à falta de rigidez na máquina ou na bucha. Além disso, pode ser causado por avanços muito leves, fixação instável da peça ou saliência excessiva do alargador.
Quais são os benefícios de esfregar?
As vantagens do alargamento incluem maior velocidade de avanço e maior precisão de perfuração. Da mesma forma, o alargamento em alta velocidade ajuda a melhorar a usinagem do furo e proporciona ao furo um melhor acabamento superficial.
