Processamento de brocas convencionais
Convencional brocas frequentemente enfrentam grandes problemas ao usinar aço inoxidável e ligas resistentes ao calor. Durante a usinagem, haverá um som agudo de assobio, aumentando rapidamente o desgaste ou lascando a aresta de corte da ferramenta. O fenômeno típico é o lascamento da aresta de corte secundária, também conhecida como aresta guia. Se esse fenômeno ocorrer ao furar ligas, o resultado mais provável é uma vida útil da ferramenta reduzida ou até mesmo o descarte da ferramenta.
Reafiação de ferramentas de metal duro
Reafiar ferramentas de metal duro de alta qualidade geralmente não é econômico ou até mesmo impossível.
Lascamento da borda guia em brocas de metal duro é um fenômeno típico ao cortar aço inoxidável e materiais de liga resistentes ao calor.
A principal razão para o fenômeno acima é a oscilação da ferramenta de perfuração, e há muitas razões para o fenômeno de oscilação. Uma razão é que a ferramenta ricocheteia devido à ação do material cortado. Quando a oscilação ocorre, a cabeça da ferramenta se move ao longo de uma trajetória elíptica, enquanto a lâmina ou a ponta da ferramenta se move ao longo de uma trajetória poligonal (na maioria dos casos, um triângulo). Este movimento tem um efeito adverso na distância de corte da ferramenta. Se uma ferramenta de perfuração oscila e a magnitude de sua oscilação depende principalmente da forma de retificação da cabeça da ferramenta, do tipo de borda guia, da precisão de retificação e da precisão do trabalho de retificação.
Para a retificação de ferramentas de metal duro, geralmente são usados processos de retificação de superfície cônica e de 4 lados. Comparado com processos de retificação convencionais, este processo exclusivo requer perfuração profunda no centro da broca ao retificar a aresta de corte. O formato da cabeça da ferramenta garantirá maior precisão e será retificado o máximo possível de acordo com os resultados de pesquisa mais recentes da tecnologia de corte. Se a precisão de centralização no início da perfuração não for alta, a ferramenta pode, portanto, produzir uma amplitude maior de oscilação, o que também pode levar a uma diminuição na precisão durante o processamento.
Erros de retificação, como baixa concentricidade ou baixa simetria da ferramenta, podem exacerbar o fenômeno acima. Erros em links periféricos podem afetar ainda mais a precisão da usinagem. Portanto, é necessário primeiro mesclar os desvios e tolerâncias do sistema de fixação e do fuso da máquina-ferramenta, por exemplo, desvio de concentricidade e inclinação. Finalmente, vibrações torcionais e axiais e vibrações de flexão de baixa frequência (movimento oscilante) geradas entre a broca e a máquina-ferramenta podem levar a aberturas angulares ou fora de circularidade.
Ferramenta intensifica movimento oscilatório
Aços inoxidáveis e ligas resistentes ao calor colocam altas demandas em ferramentas de perfuração. Devido à alta dureza do material da ferramenta, altas forças de corte são necessárias. A usinabilidade do aço é afetada negativamente pela alta tendência ao endurecimento a frio, a baixa condutividade térmica e a baixa tenacidade. A ductilidade do material significa que o diâmetro do furo perfurado é geralmente menor do que o diâmetro nominal devido ao rebote do material. Desvios no diâmetro e na circularidade aumentam a pressão na borda guia, levando ao aumento do contato entre a broca e a parede do furo e até mesmo à possível quebra da broca. O aumento da pressão na borda guia está relacionado principalmente ao atrito e ao aumento da temperatura local e também pode causar danos à borda do material. A carga na ponta da ferramenta causada por compressão ou oscilação pode ser determinada, o que pode indicar com antecedência quais áreas quebrarão antes da vida útil padrão.
Parâmetros de corte
Os parâmetros de corte também têm impacto na qualidade da perfuração, incluindo não apenas a velocidade de corte, mas também a taxa de avanço, que também é um fator decisivo. Atualmente, a velocidade máxima de corte de aço temperado e revenido é de cerca de 200 metros por minuto, e a taxa de avanço pode geralmente ser muito maior do que 0,1 mm por volta. Por exemplo, uma broca com um diâmetro de 8,5 mm pode suportar uma taxa de avanço de 0,25 mm por volta ou até mais. Uma taxa de avanço mais alta pode estabilizar a broca e eliminar ligeiramente a tendência de oscilação. Portanto, a qualidade do processo de perfuração pode ser adequadamente melhorada.
No entanto, aço inoxidável e ligas à base de níquel não podem usar velocidades de corte e taxas de avanço tão altas devido às limitações das próprias propriedades do material, caso contrário, a broca ficará sobrecarregada ou até mesmo danificada. A taxa de avanço em circunstâncias normais precisa ser mantida em um nível baixo, bem abaixo da taxa de avanço de 0,1 mm por volta. Como a aresta de corte lateral da broca não apenas corta a peça de trabalho ao cortar, mas também a aperta, usar esses parâmetros é propício para evitar o movimento de oscilação. A broca apertará a superfície da peça de trabalho. Se a peça de trabalho interferir na borda guia da broca, uma broca com melhor simetria pode basicamente manter um processo de corte estável, e o movimento de oscilação também seguirá a linha espiral.
Os cavacos gerados durante o processo de corte de cavacos precisam ser rapidamente descarregados da flauta de cavacos. Além disso, a taxa de geração de cavacos precisa ser controlada para que eles possam ser descarregados mais suavemente para evitar danos à parede interna da abertura. O perfil ajustado da flauta de cavacos e o formato otimizado do cavaco podem fazer com que os cavacos se curvem o máximo possível. Os cavacos precisam ser enrolados juntos o máximo possível de acordo com os diferentes materiais. Além disso, é necessário evitar que cavacos curtos descontrolados entrem na flauta de cavacos o máximo possível, causando danos à parede interna da abertura. Usar uma broca tipo Y pode atingir melhor qualidade de superfície, garantindo a mesma vida útil, ao mesmo tempo em que garante que os cavacos sejam descarregados de forma rápida e suave na flauta de cavacos.
Cabeçote de corte cônico
O formato da cabeça cônica é mais propício à centralização. A primeira impressão da broca tipo Y é que os ângulos entre as diferentes ranhuras de cavacos não são consistentes. As três bordas de guia são dispostas na forma da letra Y, embora esta broca tenha apenas duas bordas de corte. A broca tipo Y tem uma estrutura de cabeça cônica e é retificada com precisão para garantir uma centralização precisa. O revestimento TiAlN traz alta resistência ao desgaste e eficiência de produção, e tem uma ampla gama de aplicações. Brocas em todo o mundo podem ser retificadas e revestidas novamente em um tempo muito curto.
As diferentes partes da ranhura do cavaco na broca tipo Y podem gerar uma força de componente alinhada com a borda guia, o que é benéfico para o processo de corte.
Flautas de cavacos dispostas de forma irregular
Com o auxílio de ranhuras de cavacos dispostas de forma irregular, uma força de corte direcional pode ser obtida. Ao longo da direção da força, há uma borda guia (2) na borda de corte e outra borda guia (3) na extremidade da broca traseira. A estrutura em forma de Y suporta esta borda guia adicional. A carga na borda (1) disposta oposta às duas bordas acima é reduzida de acordo. Durante o processo de corte, as três bordas guia desempenham papéis diferentes. A borda guia (1) é responsável pelo corte, a borda guia (2) é responsável pelo corte e suporte, e a borda guia ou borda deslizante (3) é responsável pelo suporte.
Com este arranjo estrutural, o balanço da ferramenta pode ser basicamente eliminado, especialmente durante a perfuração, a tolerância de circularidade e a tolerância de cilindricidade do processamento podem ser garantidas. Se a aresta de corte for ainda mais otimizada, o desgaste pode ser minimizado. Os requisitos de alta qualidade do processo de perfuração e a “pressão” exercida na broca, especialmente na aresta de corte e na aresta guia, são reduzidos.
A tecnologia acima pode estender apropriadamente a distância de corte da ferramenta. Há uma certa regularidade entre o furo e a profundidade de perfuração, como o diâmetro do furo acabado sendo ligeiramente maior que o diâmetro nominal da broca. Ou seja, a broca não fica mais presa no furo. Sob boas condições, uma qualidade de furo de IT8 pode ser alcançada. Os diâmetros do primeiro e do último furo perfurados pela mesma broca podem ser mantidos contínuos e estáveis. A vida útil da ferramenta de processos subsequentes, como alargadores e machos, também pode ser melhorada.
As brocas Y-Drill têm sido usadas com sucesso em muitas ocasiões. Por exemplo, bons resultados podem ser alcançados mesmo ao usinar aços inoxidáveis como 1.3916, 1.4350 ou 1.4542 que ainda não enferrujaram. Durante a vida útil, a melhoria da eficiência pode frequentemente atingir mais de 100%. Mesmo ao usinar aços estáveis ao calor e até mesmo endurecidos com uma dureza de 55HRC, as brocas Y ainda podem dar resultados satisfatórios.
