1. Terão os Processos Convencionais de Fresamento de Rasgos de Chaveta em Veios se Tornado a Norma Inquestionável?

Para rasgos de chaveta em veios, particularmente formas de bolsas fechadas, a ferramenta não pode entrar pela lateral.
Por conseguinte, o método utilizado para atingir a profundidade de usinagem necessária tem um impacto significativo no tempo de usinagem e no número de ferramentas necessárias.
Os três métodos seguintes são habitualmente utilizados.

Método 1: Rampeamento com uma Fresa de Topo

A fresa de topo entra na peça de trabalho num ângulo e corta gradualmente até à profundidade especificada.
Em seguida, move-se lateralmente para usinar o interior do rasgo, seguido de fresamento de cantos retos em redor da periferia para acabamento.
Embora este método limite o número de trocas de ferramentas, requer uma distância de entrada suficiente para atingir a profundidade de usinagem.
Para rasgos profundos, o percurso de rampeamento torna-se mais longo e pode impedir reduções no tempo de usinagem.

Método 2: Cortes Rasos Repetidos e Movimentos de Avanço Lateral

A profundidade de corte axial é definida para um valor pequeno, e o interior do rasgo é usinado através de cortes repetidos no eixo Z e movimentos de avanço lateral.
Embora isto facilite a redução da carga na ferramenta, aumenta o número de passagens.
Quando o acabamento periférico também está incluído, o tempo de usinagem necessário para cada rasgo de chaveta tende a tornar-se mais longo.

Método 3: Furação de um Furo Guia e Usinagem do Rasgo com uma Fresa de Topo

Uma broca é utilizada para criar um furo guia até à profundidade de usinagem necessária.
A ferramenta é então trocada por uma fresa de topo, que usina o interior do rasgo e realiza o fresamento de cantos retos em redor da periferia para acabamento.
Este método reduz tanto a distância de rampeamento como a carga de entrada na fresa de topo, mas cria os seguintes desafios.

• São necessárias tanto uma broca para furo guia como uma fresa de topo
• São necessárias trocas de ferramentas
• São necessários mais alojamentos de ferramentas e unidades de ferramentas acionadas
• É necessária a gestão do corretor e da vida útil para cada ferramenta
• O inventário de ferramentas e o trabalho de configuração aumentam

2. A VVFH Liga a Furação ao Acabamento Periférico

A VVFH é uma fresa de topo de três cortes com arestas de corte centrais que permitem a furação.
Pode furar diretamente na direção Z na posição de início da usinagem.
Após atingir a profundidade especificada, pode mover-se lateralmente para usinar o interior do rasgo.
Pode então prosseguir diretamente para o fresamento de cantos retos em redor da periferia do rasgo de chaveta para acabamento.

Comparação de Métodos de Usinagem

Método de Rampeamento Convencional

Método Convencional de Broca e Fresa de Topo

Usinagem com VVFH

3. Três Tecnologias que Suportam a Usinagem Estável com a VVFH

A furação e a usinagem de rasgos diferem tanto na direção da carga aplicada à ferramenta como nas condições em que as aparas são evacuadas.
A VVFH incorpora tecnologias que permitem que estas diferentes operações de usinagem sejam realizadas com uma única ferramenta.

Característica 1: Três Arestas de Corte Centrais para Furação

A VVFH apresenta três arestas de corte centrais.
Durante a furação, as três arestas de corte participam no corte, distribuindo a carga pelas arestas de corte.
Como as arestas de corte permanecem funcionais no centro da ferramenta, a VVFH pode entrar diretamente na direção Z a partir da posição de início da usinagem e depois transitar para o avanço lateral.

Característica 2: Volume de Canal 150% Superior em Comparação com o Design Convencional

Durante a furação, a ferramenta é rodeada pela peça de trabalho, tornando o espaço disponível para a evacuação das aparas geradas particularmente importante.
A VVFH utiliza bolsas de aparas grandes e proporciona
150% do volume de canal do design convencional
(fonte: documentação interna do produto).
Esta estrutura reduz a acumulação de aparas durante a furação e facilita uma transição suave para a usinagem subsequente por avanço lateral.

Este grande volume de canal não só beneficia a furação, como também
contribui significativamente para a melhoria da evacuação de aparas durante o fresamento de rasgos cheios.
Em operações de rasgos cheios, como o fresamento de rasgos de chaveta, todo o diâmetro da ferramenta está envolvido no corte, produzindo um grande volume de aparas simultaneamente.
Um maior volume de canal torna mais difícil a acumulação de aparas no interior das bolsas e evita aumentos na carga de corte causados pelo recorte de aparas.
Isto permite uma
usinagem consistentemente estável, da furação ao fresamento de rasgos.

Característica 3: Resistência à Vibração com Geometria de Hélice Variável

Durante a usinagem lateral de rasgos, todo o diâmetro da ferramenta está envolvido no corte, resultando em elevadas cargas de corte e numa maior tendência para a ocorrência de vibrações.
A VVFH utiliza um design de hélice variável.
O seu desempenho de evacuação de aparas e a resistência à vibração suportam percursos de ferramenta que transitam da furação para o avanço lateral na usinagem de rasgos de chaveta e bolsas.

4. Selecionar o Encabadouro Certo para Maximizar o Desempenho da VVFH

No fresamento de rasgos de chaveta em veios, é importante não só selecionar a cabeça VVFH apropriada, mas também garantir rigidez suficiente em todo o conjunto da ferramenta, incluindo o encabadouro.
Durante o fresamento de rasgos cheios e o acabamento periférico de cantos retos, são aplicadas cargas radiais à ferramenta.
Como princípio básico, o conjunto da ferramenta deve ser
o mais curto e o mais espesso possível.

Encabadouro de Alta Rigidez VSSD

O VSSD utiliza um encabadouro cilíndrico que é maior em diâmetro do que a rosca de ligação da cabeça, aumentando a rigidez de todo o conjunto da ferramenta.
Reduz a deflexão da ferramenta em aplicações sujeitas a elevadas cargas radiais, tais como o fresamento de rasgos de chaveta cheios e a usinagem de rasgos longos.
Num teste interno de usinagem de rasgos, demonstrou
usinagem sem vibrações até três vezes a profundidade de corte da fresa de topo inteiriça utilizada para comparação.

Aplicações onde o VSSD é eficaz:

• Fresamento de rasgos de chaveta cheios
• Usinagem de rasgos longos
• Usinagem de elevada carga em materiais como aço SCM
• Aplicações com vibração ou deflexão da ferramenta
• Aplicações com dimensões instáveis durante o acabamento periférico de cantos retos

Encabadouro com Pinça ER Integrada VER

Este encabadouro é eficaz em ambientes que utilizam pinças ER do lado da máquina, incluindo tornos, máquinas multitarefa e tornos automáticos tipo suíço.
O seu design integrado compatível com pinças ER encurta o balanço da ferramenta.
Ajuda a suprimir a deflexão e a vibração em ambientes onde a rigidez é difícil de manter, tais como unidades de ferramentas acionadas e máquinas compactas.
Compatível com ER11, ER16, ER20 e ER25.

Diretrizes para Seleção de Encabadouros

5. Exemplos de Aplicações de Clientes

Os seguintes exemplos de aplicações de clientes demonstram as capacidades da VVFH.
Veja como a VVFH proporcionou melhorias na
integração de processos, vida útil da ferramenta e estabilidade de usinagem.

6. Utilizar Condições Diferentes para Furação, Usinagem de Rasgos e Acabamento Periférico

A VVFH pode realizar múltiplas operações de usinagem com uma única ferramenta, mas isso não significa que todas as operações devam utilizar as mesmas condições de corte.
É importante definir condições adequadas para cada operação de usinagem.

Furação

• Velocidade de corte durante a furação
• Avanço no eixo Z
• Profundidade de furação
• Se é necessária furação intermitente (peck feeding)
• Fornecimento de refrigeração
• Condições de evacuação de aparas

Usinagem de Rasgos

• Avanço por dente
• Profundidade de corte axial
• Largura do rasgo
• Comprimento de usinagem
• Condições de evacuação de aparas
• Vibração ou ruído anormal
• Condição de danos na ferramenta

Acabamento Periférico de Cantos Retos

• Sobremetal de acabamento periférico
• Profundidade de corte radial
• Avanço por dente
• Largura do rasgo de chaveta
• Dimensões do canto reto
• Raio de canto necessário
• Condição da superfície usinada

Resumo: A VVFH Muda a Abordagem Convencional ao Fresamento de Rasgos de Chaveta em Veios

Este artigo apresentou os desafios do fresamento de rasgos de chaveta em veios e as soluções proporcionadas pela TungMeister VVFH.
Os pontos principais estão resumidos abaixo.

1. O fresamento de rasgos de chaveta em veios apresenta um dilema entre o “número de ferramentas versus comprimento do percurso”:
   o rampeamento, a usinagem com broca e fresa de topo e o corte raso repetido têm, cada um, vantagens e desvantagens.
2. A VVFH liga a furação, a usinagem de rasgos e o acabamento periférico com uma única ferramenta:
   três arestas de corte centrais permitem a entrada direta no eixo Z seguida de avanço lateral.
3. Três tecnologias permitem uma usinagem estável:
   três arestas de corte centrais, 150% de volume de canal e geometria de hélice variável.
4. A seleção do encabadouro afeta diretamente o desempenho:
   escolha entre o encabadouro de alta rigidez VSSD e o encabadouro com pinça integrada VER de acordo com a aplicação.
5. Otimizar as condições de corte para cada operação de usinagem:
   definir condições individuais para furação, usinagem de rasgos e acabamento periférico.
6. Comprovado em aplicações de clientes:
   os resultados incluem uma redução de 69% no tempo de usinagem, redução de vibração, menos ferramentas e menos trocas de ferramentas.
7. O design de cabeça intercambiável reduz os custos operacionais:
   o encabadouro pode ser reutilizado.

Se procura melhorar o seu processo de fresamento de rasgos de chaveta em veios, convidamo-lo a experimentar a VVFH.