Deflexão da fresa e suas soluções

1. O que é deflexão?

Deflexão refere-se ao deslocamento da ferramenta de corte sob carga, o que pode levar à sua entortamento ou quebra. Esse fenômeno pode causar redução da vida útil da ferramenta, acabamento superficial insatisfatório, imprecisões dimensionais ou até mesmo a falha completa da peça.

Uma analogia útil é um trampolim: quando desocupado, o trampolim permanece reto, mas à medida que o mergulhador se aproxima da extremidade, ele se curva progressivamente. Da mesma forma, ferramentas de corte sofrem deflexão sob forças de corte.

Os sinais comuns de deflexão incluem:

• Vida útil reduzida da ferramenta ou quebra da ferramenta

• Qualidade de acabamento superficial insuficiente

• Imprecisões dimensionais na peça de trabalho

2. Soluções

2.1 Minimizando o balanço da ferramenta

O balanço da ferramenta refere-se ao comprimento da ferramenta que se estende além do suporte. Quanto maior o balanço, maior o risco de deflexão, reduzindo a rigidez da ferramenta.

O balanço excessivo encurta a área de fixação da haste da ferramenta, enfraquecendo a rigidez geral e aumentando a probabilidade de vibração da ferramenta, o que pode levar à quebra. Para obter condições de corte ideais, é crucial fixar a ferramenta com a maior segurança possível para minimizar o balanço.

2.2 Fresas de topo de canal longo vs. fresas de topo de longo alcance

Outra estratégia fundamental para minimizar a deflexão da ferramenta é entender as diferenças entrefresas de ponta de canal longoefresas de topo de longo alcancee selecionar a ferramenta apropriada para a aplicação de usinagem específica.

• A rigidez da ferramenta depende do diâmetro do núcleo: Um diâmetro de núcleo maior proporciona maior rigidez e maior vida útil da ferramenta.

• Comprimento e estabilidade da flauta: Comprimentos de canais mais curtos oferecem maior rigidez, reduzindo o risco de deflexão.

O diagrama abaixo ilustra a relação entre a força da ponta da ferramenta e o comprimento do canal, mostrando que a deflexão é minimizada quando apenas a ponta da ferramenta está envolvida no corte. Para prolongar a vida útil da ferramenta, a melhor prática é:escolha o maior diâmetro possível da ferramentaereduzir o balanço da ferramenta e o comprimento de cortepara maximizar a rigidez.

2.3 Quando usar fresas de topo de longo alcance?

Fresas de longo alcance são normalmente usadas quandoo suporte da ferramenta não pode alcançar profundamente um recurso, mas a parte não cortante da ferramenta pode. A haste atrás da aresta de corte geralmente tem um diâmetro ligeiramente menor que o diâmetro da ferramenta principal para evitar atrito contra a peça de trabalho (também conhecido como “atrito da ferramenta”).

Devido à sua versatilidade e durabilidade, as fresas de longo alcance estão entre as ferramentas mais comumente usadas em uma configuração de usinagem.

2.4 Quando usar fresas de ponta de canal longo?

As fresas de ponta de canal longo têm comprimentos de corte estendidos e são usadas principalmente parausinagem de paredes laterais sem emendas ou operações de acabamento dentro de ranhuras profundas. O diâmetro do núcleo permanece consistente ao longo de todo o comprimento de corte, tornando-os mais propensos a entortar durante a usinagem de cavidades profundas.

Se a aresta de corte engatada for muito curta em altas velocidades de avanço, pode ocorrer afunilamento. Fresas de topo com canais longos são altamente eficazes para fresamento de canais profundos e são particularmente úteis emusinagem de alta eficiênciatécnicas, onde sua capacidade superior de evacuação de cavacos supera as fresas de topo padrão.

3. O efeito do diâmetro do núcleo na deflexão da ferramenta

O diâmetro é um fator crítico no cálculo da deflexão da ferramenta. Para ferramentas de canal longo,diâmetro do núcleoem vez dediâmetro de cortedeve ser considerado ao determinar a deflexão.

Isso ocorre porque as arestas de corte não fornecem suporte estrutural na base dos vales dos canais, o que significa que a resistência à flexão depende principalmente do diâmetro do núcleo. Para ferramentas com balanço significativo, os cálculos de deflexão devem considerar adiâmetro do núcleo até o comprimento da saliênciae transição para odiâmetro do pescoçoalém desse ponto.

Otimizar esses parâmetros pode ajudar a manter a deflexão da ferramenta dentro de uma faixa insignificante, melhorando a precisão e a estabilidade da usinagem.