As máquinas CNC podem realizar diferentes procedimentos de usinagem devido às diferentes ferramentas de usinagem CNC disponíveis. Essas diferentes ferramentas CNC possuem características diferentes que as tornam adequadas para diferentes operações, ao mesmo tempo que reduzem a necessidade de entrada manual dos operadores da máquina. Isto elimina o velho problema de os operadores de máquinas ficarem cansados e arruinarem o processo.
As ferramentas de usinagem CNC são divididas em diferentes tipos, incluindo ferramentas de torneamento, corte (fresamento), perfuração e retificação. Dentre elas, as ferramentas de corte CNC são as mais utilizadas.
Este artigo descreve os diferentes tipos de máquinas-ferramentas CNC e seus recursos. Se você quiser saber mais sobre essas ferramentas de edição, este é o guia rápido para você.
Ferramentas de torneamento CNC
O torneamento é um dos processos de usinagem mais antigos e remonta ao Império Egípcio. As ferramentas de torneamento CNC funcionam com um torno (torno) que gira a peça em alta velocidade enquanto a ferramenta de torneamento molda a peça no formato programado. O formato da peça depende do tipo de processo de torneamento e da ferramenta de torneamento utilizada. Exemplos de diferentes ferramentas de torneamento são:
Ferramentas de perfuração
Ferramentas de mandrilamento são usadas com o torno para expandir furos retos ou cônicos que já foram perfurados ou fundidos na peça de trabalho.
Ferramentas de chanfrar
Os maquinistas usam ferramentas de chanfro para diversas aplicações, como rebarbação, remoção de arestas vivas em peças de trabalho e chanfro.
Ferramenta recartilhada
As ferramentas recartilhadas são ferramentas de torneamento CNC que podem ser usadas para criar vários padrões (diagonais, retos ou em forma de diamante) na superfície das peças de trabalho. Esses padrões garantem uma melhor fixação da peça acabada.
Ferramenta de separação
As ferramentas de corte possuem uma borda semelhante a uma lâmina que corta o material da peça de trabalho. Os maquinistas também os utilizam para separar a peça acabada do resto da peça.
Ferramentas de corte CNC (ferramentas de fresagem CNC)
As ferramentas de corte CNC são um dos conjuntos de ferramentas mais comumente usados na indústria CNC. Embora sejam chamadas de ferramentas de corte, o CNC não possui um processo denominado corte. Em vez disso, existe o processo de moagem. Por esse motivo, as ferramentas de corte CNC também são chamadas de roteadores CNC/roteadores CNC.
Quanto ao processo, o fresamento é outro processo popular para o qual ferramentas de usinagem são frequentemente utilizadas. Embora seja muito importante na área de usinagem, devido à grande variedade de ferramentas CNC utilizadas no fresamento, atinge a precisão que o processo de torneamento possui. As fresadoras CNC são usadas com uma fresadora CNC (ou fresadora). A fresadora usa fresadoras CNC para remover material de vários locais em uma peça sólida em um movimento circular.
Exemplos de ferramentas de corte são:
Fresa final
Se você está familiarizado com fresamento CNC, provavelmente já ouviu falar de fresas de topo. Eles são semelhantes às brocas, mas são mais versáteis. Eles ajudam a fazer furos em materiais, mesmo sem pré-perfuração. Existem também diferentes tipos de fresas de topo que diferem no número de canais e no tipo de ponta.
Quando classificados de acordo com a ponta, existem três tipos: nariz redondo, nariz esférico e nariz achatado. Quanto ao número de canais, cada fresa de topo pode ter no mínimo 8.
Laminadores de placas
Os cortadores de placas são ferramentas de corte CNC projetadas para fresar superfícies planas. Eles são particularmente adequados para trabalhos pesados. Para usar fresas de placas, você deve colocar a superfície da peça paralela à mesa de fresagem CNC.
Fresa de facear
As fresas de facear são fresas CNC com superfícies planas e arestas de corte substituíveis feitas de metal duro. Como essas arestas de corte ficam nas laterais, as fresas de facear só podem cortar peças na direção horizontal. A função das fresas de facear é criar seções planas nas peças. Uma vantagem de usar fresas de facear é a capacidade de trocar suas arestas de corte. Este recurso proporciona à ferramenta um tempo de operação mais longo.
Faca de soco
As fresas de impacto são fresadoras CNC que consistem em um corpo de ferramenta e pastilhas de corte. Sua função é fazer cortes rasos ou largos em peças. Eles podem ter uma ou duas pastilhas de corte. A vantagem de usar fresas de impacto com duas pastilhas de corte é que elas podem cobrir uma seção maior da peça. Você pode usá-los para funções semelhantes às fresas de facear; no entanto, eles são mais baratos.
Moinhos ocos
As fresas ocas são fresas CNC com formato tubular e parecem fresas de topo invertidas. Eles são frequentemente usados para criar raios de forma e centros completos em peças de trabalho.
Além desses tipos de ferramentas de corte, existem muitos outros tipos, incluindo:
- alargadores
- Cortadores laterais e frontais
- Fresa de rosca
- Cortador de engrenagem envolvente
Ferramentas de perfuração
As ferramentas de perfuração também são conhecidas como brocas. Os maquinistas usam ferramentas de perfuração para fazer furos nas peças de trabalho. Eles trabalham com brocas helicoidais ou fresas CNC e fazem esses furos usando suas ranhuras e pontas de corte cônicas. Exemplos de ferramentas de perfuração são:
Broca central
Os maquinistas usam brocas piloto para fazer furos precisos na peça de trabalho antes de usar outras brocas para ampliar o furo.
Broca ejetora
As brocas ejetoras são usadas após as brocas centrais para criar furos maiores e mais profundos na peça de trabalho.
Broca helicoidal
Os maquinistas usam brocas helicoidais para fazer furos que não exigem especificações maiores.
Às vezes, os maquinistas classificam as ferramentas de perfuração como um subconjunto das ferramentas de corte.
Ferramentas de retificação
As ferramentas de retificação funcionam em conjunto com os rebolos. Eles são usados para alisar a superfície de uma peça e geralmente possuem alta precisão. A única ferramenta de retificação identificada é o rebolo.
Diferentes tipos de materiais utilizados na produção de máquinas-ferramenta CNC
A matéria-prima das máquinas-ferramenta CNC determina o método de processamento, tal como: B. a taxa de avanço e a velocidade de corte que você pode usar. Uma regra geral é que a matéria-prima de suas máquinas-ferramentas CNC deve ser mais dura do que o material da peça. Caso contrário, a ferramenta será bastante ineficaz para o procedimento. Abaixo estão alguns exemplos comuns de materiais utilizados na fabricação de ferramentas de usinagem:
Aço carbono
O aço carbono contém uma mistura de silício, carbono e manganês e é a ferramenta mais barata para fabricar máquinas-ferramentas CNC. No entanto, o preço baixo traz uma grande desvantagem. O material tem baixa durabilidade.
Portanto, as máquinas-ferramentas de aço carbono não são adequadas para aplicações pesadas. Devido ao seu baixo ponto de fusão (200°C), ele não suporta o alto calor gerado em aplicações pesadas e começará a derreter. Os maquinistas o utilizam para cortar materiais leves, como espuma ou plástico.
Aço de alta velocidade
Como o aço rápido contém metais mais duráveis, como tungstênio, molibdênio e cromo, é um material mais durável para a fabricação de máquinas-ferramentas CNC. Com um ponto de fusão de 600°C, os materiais de aço rápido são adequados para aplicações pesadas e podem suportar altas cargas térmicas.
Metais duros
Os metais duros são feitos de carbonetos e metais como o titânio. Devido aos seus componentes, eles podem até suportar temperaturas mais altas do que o aço rápido. No entanto, o material não é tão durável quanto o aço rápido. Isto significa que sua vida útil pode ser reduzida devido a rachaduras ou lascas na superfície da ferramenta. Portanto, seu uso limita-se principalmente à produção de ferramentas de acabamento.
Corte de cerâmica
Este é o material mais difícil desta lista. As ferramentas de usinagem feitas com este material são resistentes à corrosão e ao calor e podem cortar as peças mais duras. No entanto, a sua vida útil é comparável à dos metais duros. Apesar de sua dureza, eles raramente são usados pelos fabricantes para produzir máquinas-ferramentas CNC porque são propensos a rachaduras e lascas.
Quais revestimentos comuns são usados em ferramentas de usinagem CNC?
Outro fator que influencia as propriedades das máquinas-ferramenta CNC é o revestimento utilizado. Esses revestimentos podem melhorar a vida útil e a dureza da ferramenta e ajudá-la a suportar temperaturas mais altas. Exemplos de revestimentos de ferramentas comuns incluem:
Nitreto de titânio
Este é um dos primeiros e mais comumente usados revestimentos para aumentar a dureza das ferramentas de corte. Além da dureza, também melhora outras propriedades como estabilidade térmica e resistência ao desgaste das ferramentas. Também possui resistência moderada à oxidação.
Porém, à medida que os fabricantes desenvolveram variantes deste revestimento com melhores propriedades, seu uso não é mais tão difundido como antes.
Nitreto de cromo
Os fabricantes desenvolveram revestimentos de nitreto de cromo que funcionam onde o nitreto de titânio falha. O revestimento aumenta a dureza das máquinas-ferramentas e as torna resistentes à corrosão. Também aumenta sua resistência térmica, tornando-os adequados para ferramentas para aplicações em altas temperaturas.
Nitreto de titânio e alumínio (AlTiN) / Nitreto de titânio Super Life
Este revestimento não deve ser confundido com o revestimento de nitreto de alumínio e titânio (TiAlN). Esses dois diferem em seu conteúdo de alumínio. TiAlN contém 40% de alumínio, enquanto AlTiN contém cerca de 65% de alumínio. Este revestimento aumenta a resistência ao calor das máquinas-ferramentas CNC.
Nitreto de carbono de titânio
Esta é outra variante do revestimento de nitreto de titânio que contém carbono. Devido à temperatura operacional relativamente baixa deste revestimento, ele não pode ser usado em ambientes de alta temperatura. Melhora propriedades como dureza e lubrificação superficial de ferramentas de corte CNC.
Fatores a serem considerados ao escolher máquinas-ferramentas CNC
Para o sucesso de qualquer processo de usinagem, é crucial que você tenha as ferramentas certas. Para garantir que você tenha a ferramenta certa, você deve considerar as diversas propriedades necessárias para produzir peças usinadas com sucesso e com a melhor rugosidade superficial. Abaixo estão os diferentes fatores a serem considerados ao escolher ferramentas de edição:
O material do qual a peça é feita
O material com o qual você deseja trabalhar é crucial na hora de escolher sua ferramenta. Como já mencionado, a ferramenta utilizada em uma operação de usinagem deve ser mais dura que a peça. Depois de determinar a dureza da peça, você pode determinar facilmente os materiais adequados para o processo de usinagem.
A matéria-prima da ferramenta
As propriedades da ferramenta também são cruciais para selecionar a ferramenta certa. Por exemplo, se você precisa de uma ferramenta com longa vida útil e alta resistência ao calor, as ferramentas de aço rápido são a melhor escolha. No entanto, se você está procurando uma ferramenta que possa cortar materiais particularmente duros, como ferro fundido, cortar cerâmica é a melhor opção.
Número de arestas de corte
O número de ranhuras na ferramenta é importante porque determina a taxa de avanço da máquina-ferramenta. Quanto maior o número de ranhuras, maior será a velocidade com que a fresa se move contra a peça de trabalho. No entanto, muitas ranhuras também podem fazer com que as peças cortadas da peça fiquem presas entre as ranhuras. Portanto, é importante obter o número ideal de canais para uma operação de usinagem.
O tipo de edição sendo considerado
Existem diferentes ferramentas de usinagem CNC especificadas para diferentes processos de usinagem. Portanto, o tipo de processo de edição fornece uma lista de ferramentas com as quais você pode trabalhar. No entanto, em alguns casos, as ferramentas para um determinado processo de usinagem também podem ser utilizadas para outras aplicações.
O revestimento da ferramenta
O revestimento da máquina-ferramenta também é crucial porque influencia as propriedades da ferramenta. Por exemplo, um revestimento de nitreto de titânio aumenta o custo de fabricação de uma ferramenta e sua dureza. Portanto, se você precisa de uma ferramenta econômica, uma ferramenta de nitreto de titânio está fora de questão.
Nenhuma usinagem sem máquinas-ferramentas CNC
As máquinas-ferramentas CNC são indispensáveis nos processos de usinagem. No entanto, você precisa encontrar a máquina certa para garantir que o processo de usinagem ocorra sem problemas. Em vez de se preocupar em encontrar a ferramenta certa, você pode terceirizar suas operações de usinagem para especialistas.
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Perguntas frequentes
Existe uma ferramenta adequada para todos os processos de usinagem?
Embora algumas ferramentas sejam adequadas para mais de um procedimento, nenhuma ferramenta é adequada para todos os tipos de procedimentos. Para obter resultados ideais, é aconselhável utilizar apenas ferramentas especificadas para um processo de usinagem.
Que tipo de material é melhor para fazer ferramentas CNC?
O melhor material para uma máquina-ferramenta CNC depende do processo de usinagem com o qual a ferramenta se destina a trabalhar. No entanto, o aço rápido oferece o melhor dos dois mundos em termos de preço e dureza.
O revestimento é necessário para ferramentas CNC?
Os revestimentos ajudam a melhorar as propriedades das ferramentas de corte. Portanto, eles são importantes para muitas ferramentas. No entanto, eles não são necessários. Você também pode usar essas ferramentas sem revestimento. O único problema com a maioria das ferramentas sem revestimento é que elas podem não durar tanto quanto as ferramentas revestidas.
