O que é fresagem?

O que é fresagem?

fresagem

Equipamento de fresagem

Na fresagem de peças de moldes, os principais tipos de fresadoras incluem fresadoras horizontais, fresadoras verticais, fresadoras de pórtico e fresadoras universais. As mais utilizadas são fresadoras verticais e fresadoras universais, que podem atingir precisão de usinagem de IT8 ou superior e rugosidade superficial Ra de 1,6μm. Se for usado fresamento de alta-velocidade e baixo-volume, a precisão da peça pode atingir IT7 e a rugosidade da superfície Ra pode atingir 0,8μm. Durante o fresamento, resta uma margem de acabamento de 0,05 mm e o acabamento por um instalador é suficiente. Quando é necessária alta precisão, o fresamento é apenas um processo intermediário e outros processos de acabamento são necessários após o fresamento.

Seleção de ferramentas de fresagem

O fresamento é um método de usinagem realizado em uma fresadora usando uma fresa. Durante o fresamento, a fresa executa o movimento rotativo principal, enquanto a peça ou a fresa executa o movimento de avanço. Uma fresa é uma ferramenta de corte com vários-dentes e diferentes tipos de fresas são necessários dependendo do objeto que está sendo fresado.

Para fresamento plano, fresas de topo cilíndricas podem ser usadas para fresamento periférico, ou fresas de facear podem ser usadas para fresamento de topo, conforme mostrado na Figura 3-14. Comparado ao fresamento periférico, o fresamento de topo envolve mais dentes trabalhando simultaneamente, resulta em menor variação na espessura de corte, uma área de contato maior entre a fresa e a peça, um processo de corte mais suave e os dentes de acabamento nas fresas de facear podem polir a superfície usinada, resultando em melhor qualidade de usinagem. Além disso, as fresas de facear possuem alta rigidez e a peça de corte utiliza principalmente pastilhas de metal duro, permitindo parâmetros de corte maiores. Muitas vezes, toda a superfície de trabalho pode ser usinada em uma única passagem, resultando em alta eficiência de produção. Portanto, o uso de fresas de facear em fresadoras verticais para usinagem de superfícies planas ou inclinadas é amplamente utilizado na usinagem de peças de moldes.

Métodos de fixação e posicionamento de peças

Os principais métodos de fixação de peças em fresadoras são: fixação com torno de mandíbula-plana; fixação com cabeçote indexador universal; fixação direta da peça na mesa de trabalho da fresadora com placa de fixação e parafusos; e utilização de acessórios especiais para fixação na produção em lote, como os seguintes acessórios e mecanismos compatíveis com fresadoras:

① Mecanismos de posicionamento e suporte utilizados para posicionar e fixar diretamente as peças na mesa de trabalho; mecanismos de fixação do tipo-alavanca que consistem em placas de pressão e parafusos ou componentes excêntricos.

② Morsas de mandíbula plana-de precisão para uso geral-para posicionamento, fixação e fixação na mesa de trabalho.

③ Cabeças de indexação universais montadas na mesa de trabalho.

④ Tipo-de fuso, tipo-de fuso-horizontal e mesas de trabalho de indexação rotativa universal montadas na mesa de trabalho da fresadora.

⑤ Mesas de trabalho rotativas manuais e motorizadas comumente usadas.

Peças de trabalho e superfícies usinadas que podem ser fresadas são mostradas na Figura 3-15. A Figura 3-15(a) mostra o fresamento plano, as Figuras 3-15(b) a 3-15(d) mostram o fresamento tridimensional de cavidades côncavas e a Figura 3-15(e) mostra o fresamento com punção de conformação. Durante a usinagem, como a peça bruta é em sua maioria hexaédrica, seu plano inferior é frequentemente usado como ponto de referência de usinagem primário, posicionado na mesa da fresadora, restringindo os três graus de liberdade da peça: z (rotação), y (rotação) e z (translação). Simultaneamente, os dois lados da peça de trabalho são usados ​​como planos de referência de posicionamento nas direções X e Y para restringir z (rotação), x (translação) e y (translação). Depois de fixar a peça de trabalho, todos os seis graus de liberdade ficam completamente restringidos.

Um acessório especial também pode ser projetado e fabricado com base nos seis pontos de referência de posicionamento da peça. Quando a peça é fixada no dispositivo para fresamento, os seguintes requisitos básicos devem ser garantidos:

① Certifique-se de que os erros dimensionais de usinagem de cada superfície usinada estejam dentro da faixa permitida.

② Garanta a precisão do formato de cada superfície usinada, ou seja, garanta que as tolerâncias de formato da peça usinada atendam aos requisitos do projeto.

③ Garanta os requisitos de precisão posicional entre as superfícies usinadas.

Parâmetros de fresagem

No fresamento, a rotação da fresa é o movimento primário, enquanto o movimento linear ou curvilíneo da peça ao longo da mesa de trabalho é o movimento de avanço. Os principais parâmetros de fresamento incluem velocidade de fresamento, taxa de avanço, profundidade de corte e taxa de avanço.

A velocidade de fresamento (vₙ) refere-se à velocidade linear da aresta de corte no diâmetro máximo da fresa.

As taxas de avanço na moagem são expressas de três maneiras:

① Avanço por dente f_z: A distância que a peça se move ao longo da direção de avanço por dente que a fresa passa, medida em mm/z. f_z é a base para selecionar o avanço.

② Avanço por revolução fᵣ: A distância que a peça se move ao longo da direção de avanço por revolução da fresa, medida em mm/r.

③ Avanço por minuto fₘ: A distância que a fresa se move em relação à peça de trabalho na direção de avanço por minuto, medida em mm/min. Na prática, fₘ é geralmente usado para ajustar a taxa de avanço da máquina-ferramenta.

Existem as seguintes relações entre f_z, fᵣ e fₘ:

Na fórmula, n representa a velocidade da fresa, em r/min.

A profundidade de corte (aₚ) no fresamento é a distância perpendicular entre a peça e a superfície usinada, ou seja, a profundidade na qual a fresa penetra na peça.

A taxa de avanço (vᵢ) refere-se ao deslocamento relativo entre a peça e a fresa ao longo da direção de avanço por unidade de tempo, medido em mm/min. Está relacionado à velocidade n da fresa, ao número de dentes z e ao avanço por dente f_z (em mm/z).

A fórmula para calcular a taxa de avanço é:

Na fórmula, o avanço por dente f depende principalmente de fatores como as propriedades mecânicas da peça e dos materiais da ferramenta, e os requisitos de rugosidade superficial da peça. Quando o material da peça tem alta resistência e dureza, altos requisitos de rugosidade superficial, baixa rigidez da peça ou baixa resistência da ferramenta, f deve ser um valor menor. O avanço por dente das fresas de topo de metal duro é maior do que o das fresas de topo de aço de alta{2}}velocidade semelhantes. A tabela de referência para seleção do avanço por dente é mostrada na Tabela 3-4.

Tabela 3-4 Tabela de referência para avanço por dente de fresas

Unidade: mm

A velocidade de fresamento (vₙ) de uma fresa é inversamente proporcional à vida útil da ferramenta T, avanço por dente f_z, profundidade de corte aₚ, profundidade de corte aₑ e número de dentes z, e diretamente proporcional ao diâmetro da fresa d. Isso ocorre porque à medida que f_z, aₚ, aₑ e z aumentam, o número de dentes trabalhando simultaneamente aumenta, levando ao aumento da carga e do calor da aresta de corte, acelerando o desgaste da ferramenta. Portanto, a vida útil da ferramenta limita o aumento da velocidade de corte. Aumentar o diâmetro da fresa melhora a dissipação de calor, aumentando assim a velocidade de fresagem de forma correspondente. A Tabela 3-5 lista os valores de referência para velocidades de fresamento.

Tabela 3-5 Valores de Referência da Velocidade da Fresa

Unidade: m/min