Na usinagem CNC, muitos fatores podem levar a erros de usinagem, e um contribuinte significativo éexcentricidade radial da ferramenta de corte. A excentricidade radial afeta diretamente o erro de forma mínimo possível em condições ideais, bem como a precisão geométrica da superfície usinada.
Em cenários reais de corte, o batimento da ferramenta afeta a precisão dimensional, a rugosidade da superfície, o desgaste irregular da ferramenta e o desempenho das ferramentas de vários canais. Quanto maior o batimento, mais instável se torna o processo de usinagem, levando a resultados inferiores.
Causas da excentricidade radial
A excentricidade radial no fresamento CNC pode ser causada por erros de fabricação ou montagem na ferramenta ou no fuso, desalinhamento entre o eixo da ferramenta e o eixo de rotação do fuso, fixação inadequada ou condições específicas de usinagem.
1. Esgotamento do próprio fuso
Fontes comuns de batimento radial do fuso incluem:
- Desalinhamento coaxial entre os munhões do fuso
- Imprecisões de rolamentos
- Desalinhamento entre rolamentos
- Deflexão do fuso
Esses fatores se originam das etapas de fabricação e montagem da máquina. Como tal, eles são difíceis de eliminar durante a operação, mas ainda afetam a precisão da rotação do fuso em graus variados, dependendo do método de usinagem.
2. Desalinhamento entre o centro de ferramentas e o centro do fuso
Ao instalar uma ferramenta, se seu centro não estiver alinhado com o centro de rotação do fuso, a excentricidade radial é inevitável. Esse desalinhamento pode ser causado por:
- Ajuste ruim entre a ferramenta e a pinça
- Instalação inadequada da ferramenta
- Problemas de qualidade da ferramenta
3. Efeitos do próprio processo de usinagem
As forças de corte radiais geradas durante a usinagem podem intensificar o esgotamento da ferramenta. Essas forças (um componente da força total de corte) causam deflexão da ferramenta, flexão da peça e vibração, afetando significativamente o acabamento superficial e a precisão dimensional. Eles dependem de:
- Parâmetros de corte
- Materiais de ferramentas e peças de trabalho
- Geometria da ferramenta
- Método de lubrificação
- Estratégia de usinagem
Métodos para reduzir a excentricidade radial
Como a excentricidade radial é agravada principalmente pelas forças de corte radiais, reduzir essas forças é fundamental para minimizar a excentricidade. Abaixo estão vários métodos práticos para conseguir isso:
1. Use ferramentas de corte afiadas
- Ângulos de inclinação maiorestornam as ferramentas mais afiadas, reduzindo a força de corte e a vibração.
- Ângulos de alívio maioresReduza o atrito entre o flanco da ferramenta e a superfície da peça de trabalho, diminuindo a vibração.
However, rake and relief angles should not be too large, or tool strength and heat dissipation may suffer. For roughing, smaller angles are acceptable; for finishing, use larger angles to ensure sharpness and minimize runout.
2. Use ferramentas de alta resistência
Existem duas maneiras principais de aumentar a rigidez da ferramenta:
- Aumente o diâmetro da haste: Um aumento de 20% no diâmetro da haste pode reduzir a excentricidade em até 50% sob a mesma força de corte.
- Encurtar a saliência da ferramenta: A saliência mais longa aumenta a deflexão da ferramenta, causando excentricidade flutuante e superfícies ásperas. Reduzir a saliência em 20% também pode reduzir a excentricidade em cerca de 50%.
3. Garanta uma superfície lisa de inclinação da ferramenta
Uma superfície de saída polida reduz o atrito do cavaco, as forças de corte e, por fim, o esgotamento da ferramenta.
4. Mantenha o cone do eixo e a pinça limpos
Sempre limpe o cone do eixo e a pinça antes da instalação. Evite poeira ou detritos de usinagem.
Além disso, escolha ferramentas comSaliências mais curtase aplicarforça de aperto uniforme e apropriada- nem muito apertado nem muito solto.
5. Use a profundidade de corte adequada
- Muito leveUm corte pode fazer com que a ferramenta escorregue, levando a uma excentricidade variável e a um acabamento superficial ruim.
- Muito pesadoUm corte aumenta a força de corte e a deflexão da ferramenta, piorando também a excentricidade e o acabamento.
Choose a balanced depth of cut based on the tool and material.
6. Use a fresagem de subida para acabamento
Emde fresagem convencional, a folga entre o parafuso de avanço e a porca muda constantemente, causando avanço, impacto e vibração irregulares. Isso afeta o acabamento da superfície e a vida útil da ferramenta/máquina.
Na fresagem de subida, a espessura do cavaco e a carga da ferramenta aumentam gradualmente, levando a um corte mais suave - especialmente adequado para acabamento.
For roughing, climb milling is still preferred due to its higher productivity and longer tool life.
7. Use fluidos de corte apropriados
- Refrigerantes à base de águaprincipalmente ajuda no resfriamento e tem pouco efeito nas forças de corte.
- Lubrificantes à base de óleo, por outro lado, pode reduzir significativamente as forças de corte por meio da lubrificação - diminuindo o atrito nas faces de saída e alívio e, assim, reduzindo o desgaste da ferramenta.
Nota Final
Na prática, desde que a máquina seja fabricada e montada com precisão e sejam usados ferramentas e processos de usinagem adequados, os efeitos negativos do batimento radial da ferramenta na precisão da peça podem ser significativamente minimizados.
