Processamento de brocas regulares
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 mesmo impossível. O lascamento da borda guia em brocas de metal duro é um fenômeno típico ao cortar aço inoxidável e ligas resistentes ao calor.
A principal causa desse fenômeno é a vibração da ferramenta de perfuração, que tem várias razões. Uma razão é o rebote da ferramenta devido ao material que está sendo cortado. Quando a vibração ocorre, a cabeça da ferramenta se move em uma trajetória elíptica, enquanto a lâmina ou a ponta da ferramenta se move em uma trajetória poligonal (principalmente triangular). Esse movimento tem um efeito adverso no caminho de corte da ferramenta. Se uma ferramenta de perfuração vibra e o quanto ela oscila 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.
A retificação de ferramentas de metal duro geralmente adota o processo de retificação cônica e de 4 lados. Comparado com o processo de retificação convencional, este processo exclusivo requer retificação profunda da aresta de corte no centro da broca. O formato da cabeça da ferramenta garantirá alta precisão e a retificação é realizada o máximo possível de acordo com os resultados de pesquisa mais recentes em tecnologia de corte. Se a precisão de centralização não for alta no início da perfuração, a ferramenta pode oscilar em grande medida, 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 agravar o fenômeno acima. Erros em links periféricos podem afetar ainda mais a precisão do processamento. Portanto, é necessário primeiro mesclar os desvios e tolerâncias do sistema de fixação e do fuso da máquina-ferramenta, como 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 círculo.
Ferramentas de fresagem aumentam o movimento oscilatório
Aço inoxidável 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, pela baixa condutividade térmica e pela 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 encontrada, 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 do aço temperado e revenido é de cerca de 200 m/min, e a taxa de avanço pode geralmente ser muito maior do que 0,1 mm/volta. Por exemplo, uma broca com um diâmetro de 8,5 mm pode suportar uma taxa de avanço de 0,25 mm/volta ou até maior. Taxas de avanço mais altas estabilizam a broca e eliminam ligeiramente a tendência de oscilação, de modo que 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/volta. Como a aresta de corte lateral da broca não apenas corta a peça de trabalho ao cortar, ela também a espremerá. Portanto, usar esses parâmetros é propício para evitar o movimento de oscilação. A broca comprimirá a superfície da peça de trabalho. Se a peça de trabalho interferir na borda guia da broca, a 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 lascamento precisam ser rapidamente descarregados da flauta de cavacos. Além disso, a taxa de geração de cavacos precisa ser controlada para que possa ser descarregada 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, o que causará danos à parede interna da abertura. Usar uma broca tipo Y pode atingir melhor qualidade de superfície, garantindo a mesma vida útil e, ao mesmo tempo, garantir que os cavacos sejam descarregados de forma rápida e suave na flauta de cavacos.
Cabeçote de corte cônico
O formato cônico da cabeça de corte é mais propício à centralização. A primeira impressão deixada pela broca em formato Y é que os ângulos entre diferentes canais de cavacos são inconsistentes. As três bordas de guia são dispostas no formato da letra Y, embora a 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 ao redor do mundo podem ser retificadas e revestidas novamente em um tempo muito curto.
Arranjo não uniforme de flautas de cavacos
Com a ajuda do arranjo não uniforme de canais de cavacos, forças de corte direcionais podem ser alcançadas. Na direção da força, há uma borda guia na borda de corte e uma outra borda guia na extremidade da lâmina da broca. A estrutura em forma de Y suporta esta borda guia adicional. A carga na borda disposta oposta às duas bordas é reduzida de acordo. Durante o processo de corte, as três bordas guia desempenham papéis diferentes: a borda guia é responsável pelo corte, a borda guia é responsável pelo corte e suporte, e a borda guia ou borda deslizante 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 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 mencionada pode estender apropriadamente a distância de corte da ferramenta. Há uma certa regularidade entre o furo e a profundidade de perfuração, por exemplo, o diâmetro do furo acabado é ligeiramente maior do que o diâmetro nominal da broca. Isso significa: 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 com a mesma broca permanecem contínuos e estáveis. A vida útil da ferramenta de processos subsequentes, como alargamento e rosqueamento, também pode ser aumentada.
As brocas Y têm sido usadas com sucesso em muitas aplicações. 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, o aumento de eficiência pode frequentemente atingir mais de 100%. Mesmo ao usinar aços termicamente estáveis e até mesmo endurecidos com uma dureza de 55HRC, as brocas Y ainda dão resultados satisfatórios.
