Fresamento convencional
Boas práticas para usinagem em fresadora convencional de 3 eixos
As fresadoras são máquinas cujas ferramentas possuem um movimento de rotação e a mesa permite movimentar a peça em um ou mais eixos. Assim, esse equipamento possibilita a execução de peças prismáticas com maior facilidade.
Tipos de Fresadora
As fresadoras podem ser divididas em diversas categorias. As principais classificações desse maquinário levam em consideração a posição do eixo árvore em relação a mesa de trabalho e à sua aplicação. Quanto à posição do eixo árvore, temos:
Fresadora vertical (o eixo árvore é perpendicular à mesa)
Fresadora horizontal (o eixo árvore é paralelo à mesa)
Fresadora universal (existe a opção de utilizar a fresa vertical ou horizontal)
Fresadora omniversal (universal com a mesa que pode ser inclinada)
Fresadora duplex (dois eixos árvore simultâneos)
Fresadora ferramenteira (movimento vertical é realizado pelo próprio eixo árvore)
Fresadora especial (utilizadas para linhas de produção de alta escala)
Já quanto ao tipo de aplicação, temos:
Fresadora convencional
Fresadora pantográfica (permitem criar peças utilizando um molde ou cópia como base)
Fresadora chaveteira (para fazer chavetas internas ou externas)
Fresadora dentadora (para usinar engrenagens)
Fresadora copiadora (utiliza um apalpador que segue o contorno de um modelo e reproduz o formato da peça)
Nesse gitbook, será relatado com maior enfoque as aplicações de fresadoras convencionais do tipo universal e ferramenteira de 3 eixos, por serem as mais utilizadas na equipe.
Componentes
As fresadoras universal e ferramenteira, de uma maneira geral, podem ser dividas nos seguintes componentes:
Nas fresadoras universais não existe a manivela para abaixar o fuso, pois elas não realizam esse tipo de operação.
Principais acessórios
Para fixar as peças a serem usinadas na fresadora, utiliza-se diversos acessórios diferentes. Os mais utilizados pela equipe são:
Parafusos e grampos de fixação
Esses acessórios possibilitam fixar a peça a ser usinada à mesa de trabalho, permitindo que ela permaneça estável e evitando vibrações. Eles também são utilizados para prender a morsa à fresadora, outro acessório que será detalhado a seguir.
Morsa
A morsa é uma parte fundamental no processo de usinagem, pois ela confere estabilidade às peças, permitindo que processos como fresagem e furação sejam feitos com maior precisão. Esse elemento vai fixado à mesa de trabalho e a sua instalação deve ser feita com muita atenção. Após fixar a morsa à mesa, deve ser utilizado um relógio comparador no mordente fixo desse acessório para assegurar que ele está paralelo ao movimento da mesa, além de ser crucial verificar se não há cavacos que podem deixar a morsa ligeiramente inclinada.
Calços
Os calços são peças retificadas que ajudam a nivelar as peças a serem usinadas na morsa, posicionando-as corretamente em relação à ferramenta de corte.
Mandril
[escrever]
Pinça
[escrever]
Além desses, existem outros acessórios como cantoneiras de ângulo fixo ou ajustável, mesa divisora, divisor universal e contraponto.
Tipos de fresamento
Fresamento tangencial ou periférico: os dentes ativos estão na superfície cilíndrica da ferramenta e a fresa é utilizada paralela à superfície da peça. A largura do corte é maior do que a penetração de trabalho. As fresas são chamadas de fresas cilíndricas ou tangenciais.
Fresamento frontal: os dentes ativos estão no topo da ferramenta e a fresa é utilizada perpendicular à superfície da peça. As fresas são chamadas de fresas frontais ou de topo.
Existem dois tipos de fresamento, o discordante e o concordante.
Discordante: a rotação da fresa e o movimento de avanço da mesa são contrários.
Vantagens do fresamento discordante: ele elimina a folga existente na fresadora e é melhor para materiais mais irregulares e forjados.
Concordante: a rotação da fresa e o movimento de avanço da mesa são coincidentes.
Vantagens do fresamento concordante: esse tipo de fresagem minimiza vibrações na peça uma vez que a ferramenta comprime a peça sobre a mesa, gera menos desgaste na ferramenta e aumenta a sua vida útil, gera melhor qualidade de acabamento e requer uma potência menor para o corte.
Tipos de fresas
Para separar melhor os tipos de fresas que serão utilizados em cada tipo de material, é recomendável separar os materiais a serem usinados em três grupos:
Aços e Fo Fo comuns de construção mecânica: aços carbono, aços para beneficiamento e cementação até uma resistência de 70kgf/mm^2, ferro fundido e ferro maleável.
Materiais tenazes duro: aços liga para cementação e beneficiamento com resistência superior a 70kgf/mm^2, aço ferramenta, aços rápido e aço fundido.
Materiais leves e moles: alumínio e suas ligas, ligas de magnésio e ligas de zinco.
1. Tipos de dentes
Os dentes podem ser fresados (ou agudos), detalonados ou postiços.
1.1 Fresados ou agudos: pouco resistentes, possuem uma vida pequena pois necessitam de afiação constante. São utilizados para serviços de desbaste e de acabamento de superfícies planas.
1.2 Detalonados: têm a superfície de incidência detalonada. São utilizadas para produzir formas complexas, como ranhuras semicirculares, arredondamento de cantos e fresamento de engrenagens.
1.3 Postiços: fresas com corpo de aço carbono e pastilhas geralmente de metal duro que são fixadas por auxílio de parafusos.
2. Geometria das fresas
2.1 Fresa cilíndrica: podem ter arestas cortantes retas ou helicoidais (as arestas helicoidais, apesar de serem mais suaves, geram um grande esforço axial no cabeçote da fresadora.)
Tipo N: para usinagens leves.
Tipo H: para usinagens pesadas.
Tipo W: para usinagens de metais moles, como alumínio.
De cabo cilíndrico: para diâmetros de 2 a 40mm.
De cabo cônico: para diâmetros de 8 a 40mm.
Ocas: para diâmetros de 30 a 150mm. Podem ser fixadas em hastes paralelas ou cônicas.
2.2 Fresa de disco: possuem uma largura pequena em comparação ao diâmetro.
Com dois cortes: gumes apenas em uma das laterais.
Com dentes retos e três cortes: usados na abertura de ranhuras pouco profundas.
Com dentes cruzados: usadas na abertura de ranhuras mais profundas. Permitem velocidades maiores, bem como avanços, e vibram menos.
Bi-helicoidais: usadas na abertura de ranhuras profundas em ferro fundido.
Acopladas reguláveis: usadas na abertura de ranhuras profundas, sendo duas fresas de disco encaixadas uma na outra.
Fresas Woodruff: fresas de disco com pequenas dimensões, construídas em uma única peça e utilizadas para fresas ranhuras em "T".
2.3 Serra fresas: com largura reduzida utilizadas para cortar materiais, são similares ao disco da esmerilhadeira. São utilizadas velocidades de corte mais altas e pequenos avanços.
2.4 Fresas frontais de ângulo: abre rasgos em forma de "cauda de andorinha".
2.5 Fresa de haste com duas arestas cortantes: permitem a execução de rasgos para chavetas, alargamento de furos passantes e conseguem penetrar a peça sem um furo prévio.
2.6 Fresa para rebaixos: fresas do tipo frontal com três arestas cortantes para usinar alumínio e quatro arestas cortantes para usinar materiais ferrosos e bronzes.
2.7 Fresa de lima: similares a brocas, porém com lâminas laterais que permitem realizar cortes laterais. Podem ser utilizadas como furadeira e micro retífica e fazer canais, rasgos e cavidades em geral.
3. Materiais das fresas
De uma maneira geral, os materiais das fresas podem ser divididos em aço ferramenta, aço rápido, estelita, metal duro e cerâmica.
3.1 Aço ferramenta: material cujo principal constituinte é o ferro. É obtido por meio da fusão a altas temperaturas de ferro e vários outros elementos. São empregados para a fabricação de qualquer tipo de fresa que podem operar em todos os materiais. Podem ser subdivididos em: aço ferramenta sem liga e aço ferramenta com liga.
Aço ferramenta sem liga: Apresentam um teor de carbono de 1 a 1,25%, 0,27% de silício e 0,2% de manganês. Esses aços são limitados a baixas velocidades e materiais pouco tenazes. As ferramentas são tratadas termicamente em têmpera em água.
Aço ferramenta com liga: São acrescentados elementos de liga na ferramenta para aumentar a tenacidade e a dureza das fresas. A adição de cromo ao aço confere melhor temperabilidade, enquanto que a adição de vanádio aumenta a resistência da aresta cortante. O teor de carbono pode ser de 1 a 1,4%, enquanto que os teores de cromo vão até 1.5%, de vanádio até 0,25%, tungstênio até 3% e manganês até 0,7%. As ferramentas são tratadas termicamente em têmpera em óleo.
3.2 Aço rápido: É uma liga de aço com alto teor de carbono, podendo conter cromo, tungstênio, molibdênio, vanádio e cobalto.
As fresas de aço rápido podem suportar temperaturas mais altas e atingir uma velocidade de corte 2,5x mais rápida que do aço ferramenta.
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