Fresas para torneamento de máquinas CNC. 1

Diferenças entre ferramentas de torneamento por finalidade. 1

Padrões básicos de corte. 4

Subsistema de corte para máquinas CNC. 7

Materiais de ferramentas. 15

Afiar cortadores. 23

Referências. 28

Fresas para torneamento de máquinas CNC.

As fresas de torneamento são projetadas para realizar uma ampla variedade de operações diferentes em máquinas CNC, GPM e GPS, bem como em tornos controlados manualmente.

Diferenças entre ferramentas de torneamento por finalidade.

De acordo com sua finalidade, o sistema de fresas torneadas é dividido nos seguintes subsistemas:

· para torneamento externo, mandrilamento, rosqueamento, corte de canais em máquinas de séries leves e médias;

· para trabalhos em tornos pesados ​​e grandes e máquinas rotativas;

· para trabalhos em GPM, máquinas multifuncionais com complexos robóticos integrados para troca automática de ferramentas;

· para trabalhos especiais (fresas para processamento mecânico-plasma, moldadas).

Cada um dos subsistemas possui características próprias, determinadas por diversos fatores, principalmente o design do equipamento, sua finalidade tecnológica, etc. O sistema de corte baseia-se em princípios metodológicos gerais e prevê:

· desenvolvimento (seleção) e unificação de métodos confiáveis ​​​​para fixação de placas substituíveis no suporte (incluindo fresas maciças e compostas, com placas soldadas, pré-fabricadas);

· garantir satisfatória trituração e remoção de cavacos da zona de corte;

· precisão de posicionamento suficientemente elevada dos vértices das placas substituíveis (devido à criação de bases precisas do encaixe);

· troca rápida e facilidade de remoção e substituição de placas substituíveis, elemento de corte ou cassete (bloco);

· unificação e redução máxima permitida (redução ao valor ótimo dos indicadores técnicos e econômicos de produção e aplicação industrial) do número de métodos de fixação de placas no suporte;

· possibilidade de utilização de toda a gama e tamanhos de placas de reposição de produção nacional e estrangeira;

· conformidade dos parâmetros de precisão das fresas com os padrões internacionais;

· utilização obrigatória de fixadores especiais (parafusos, pinos, etc.) de maior precisão e confiabilidade desenvolvimento de novos formatos e tamanhos de pastilhas de corte, formatos de suas superfícies frontais, garantindo britagem e remoção satisfatória de cavacos;

· utilizar a experiência de inovadores e inventores;

· aplicação de tecnologias progressivas que economizam recursos na fabricação de fechos e chaves; capacidade de fabricação e relação custo-benefício da fabricação (economia de materiais e recursos de mão de obra);

· a possibilidade de utilização de pastilhas de metal duro compostas (conexões encontradas, maciças, coladas e outras similares) com blocos de ferramentas (porta-ferramentas) nos casos de sua indubitável eficiência técnica e econômica ou na impossibilidade de projetar uma fresa em versão pré-fabricada (principalmente para pequenas seções de suportes, algumas operações de mandrilamento e corte, etc.).

Os subsistemas de projeto de fresa são criados com base em um sistema de prática mundial geralmente aceito de formatos de porta-ferramentas e ângulos planos para garantir todas as operações de torneamento. Por exemplo, para o subsistema de torneamento externo e mandrilamento da forma dos suportes, garantindo a implementação de toda a variedade de transições de torneamento, são fornecidas normas internacionais (ISO 5910, 5909, etc.) e nacionais.

Padrões básicos de corte.

Atualmente, apesar da enorme variedade de designs e padrões de unidades de fixação para placas poliédricas substituíveis em suportes, os principais fabricantes estrangeiros de fresas usam um número muito limitado de métodos de fixação na produção em massa. Seu número também é limitado em subsistemas de cortadores domésticos. Por exemplo, em subsistemas para torneamento e mandrilamento externo em máquinas de séries leves e médias, são adotados quatro esquemas básicos de projeto para unidades de fixação SMP (designação de fixações de acordo com GOST 26476-85):

· sem furo – com pinça (tipo C);

· com furo cilíndrico – mecanismo de alavanca (tipo P);

· pino e pinça (tipo M);

· com furo toroidal – mecanismo de parafuso (tipo S).

Placas sem furos são fixadas pelo método C. O projeto é baseado em um projeto amplamente utilizado em fábricas de automóveis. Com este método de fixação, as pastilhas de corte são apoiadas em um encaixe de suporte fechado ao longo de duas superfícies de base e pressionadas por cima na superfície de suporte com uma braçadeira. A remoção rápida da placa é garantida por um parafuso diferencial. A placa de suporte de metal duro é fixada com um parafuso ao suporte da fresa ou a uma bucha de mola bipartida.

As fresas com fixação SMP segundo método C possuem diferentes designs: para corte de pastilhas com ângulo de incidência e sem ângulo de incidência; com placas de suporte; sem placas de suporte.

Deve-se notar que os SMPs com ângulo de incidência possuem 2 vezes mais arestas de corte do que os SMPs com ângulo de incidência. Na superfície frontal do SMP com ângulo traseiro existem ranhuras quebra-cavacos para triturar e remover cavacos de drenagem. Ao usar SMP sem ângulo de incidência, são usados ​​quebra-cavacos suspensos.

Fresas com placa de base são amplamente utilizadas para torneamento e mandrilamento; fresas sem placa de suporte - para perfurar pequenos furos e acionar máquinas de série leve (seção h [b suporte de fresa 12 x 12...16 x 16 mm). A operação das fresas mostrou que as fresas com quebra-cavacos de metal duro têm se mostrado bem ao trabalhar em máquinas universais e especiais na produção em larga escala e em massa.

Nessas fresas, você pode usar SMP feito de liga dura, cerâmica, etc.

Fresas com SMP com ângulos positivos proporcionam redução nas forças de corte, por isso são recomendadas para uso no processamento de peças não rígidas. Essas fresas também podem ser usadas com quebra-cavacos suspensos.

Para torneamento externo e mandrilamento em fresas com fixação segundo método C, são utilizados SMPs quadrados, triangulares, rômbicos, além de placas de paralelogramo do tipo KNUX com fixação com pinça de formato especial. SMP com furo cilíndrico central é fixado com mecanismo de alavanca pelo método P e fixação em cunha modernizada (interceptação de cunha) pelo método M A fixação com mecanismo de alavanca é mais racional para fresas com seção de suporte de 20 x 20. até 40 x 40 mm. Este design é efetivamente usado em máquinas CNC. Foi desenvolvido um projeto original nacional do mecanismo de alavanca, que atende aos melhores padrões mundiais, e em termos de finalidade é totalmente unificado com os projetos de fresas produzidas em algumas grandes fábricas de máquinas da indústria nacional, e com ferramentas produzidas fora do país.

O SMP é baseado em um soquete fechado do suporte, e uma alavanca acionada por um parafuso puxa-o para as duas paredes laterais do soquete e o pressiona com segurança contra o suporte. A placa de suporte é fixada com uma manga dividida. O design da unidade de fixação oferece a capacidade de girar ou alterar o SMP com rapidez e precisão e fixá-lo com segurança. Permite toda a gama de novas pastilhas progressivas nacionais e estrangeiras, bem como SMP com formato de superfície frontal complexo, que garante boa britagem de cavacos em uma ampla faixa de avanços e profundidades de corte.

Para o processamento de contornos em máquinas com CNC, GPM e GPS, que permitem o torneamento de diversas superfícies de uma peça em um único curso, são utilizadas fresas com SMP rômbico (e = 80° e 55°). Lotes industriais de fresas com alavanca em forma de L para torneamento externo e mandrilamento são amplamente utilizados na produção em massa pelas fábricas de ferramentas do Ministério de Máquinas-Ferramenta e Indústria; são produzidos de acordo com TU2-035-892 e GOST 26613-85;

Subsistema de corte para máquinas CNC.

Para realizar operações preliminares e finais com uma fresa, principalmente em máquinas universais controladas manualmente, foi desenvolvida uma linha de fresas com fixação em cunha modernizada com grampo em cunha SMP (método M). A cunha pressiona o SMP não apenas no pino no qual está instalado com o furo central, mas também na placa de suporte. Com esta fixação do SMP, a aresta de corte auxiliar permanece aberta.

Também foi desenvolvido um subsistema de fresas de torneamento, corte e canal para máquinas CNC e GPM, que inclui as seguintes fresas.

1. Ferramentas de corte de alta confiabilidade com pastilhas de metal duro soldadas. Eles se distinguem das ferramentas de corte produzidas de acordo com GOST 18884-73 por:

· maior precisão de fabricação e posição relativa das superfícies de suporte, o que garante sua utilização em máquinas CNC;

· o uso de novos graus de solda, inclusive de três camadas, e a substituição do material do suporte por aço 35KhGSA ou 30KhGSA praticamente eliminam trincas durante a soldagem, o que reduzirá o consumo de fresas em aproximadamente 3-4 vezes;

· o aumento da qualidade e precisão da afiação do cortador reduz os custos do consumidor para afiação primária em 0,3-0,4 rublos;

· melhor aparência.

Os principais parâmetros dimensionais das fresas atendem integralmente à norma ISO243-1975 (E).

2. Fresas de corte porta-ferramentas com fixação mecânica de pastilhas de corte de metal duro substituíveis e não afiáveis.

O cortador consiste em um suporte, uma placa de corte de borda única que não afia e uma braçadeira com mola. Na superfície de apoio da pastilha de corte existe uma saliência em forma de V, com a qual ela é instalada na ranhura em forma de V do assento do suporte. Ao fixar, a placa de corte é pressionada contra a lateral da superfície de encosto do soquete. Os parâmetros geométricos da peça de corte garantem uma boa remoção de cavacos da zona de corte, o que é especialmente importante no processamento de peças feitas de materiais viscosos.

O uso de pastilhas de corte feitas de ligas duras com revestimento resistente ao desgaste garante um aumento na durabilidade de 2 a 4 vezes.

3. As fresas com pastilhas de corte com fixação mecânica de pastilhas de metal duro substituíveis e não reafiáveis ​​são projetadas para realizar operações de corte principalmente em máquinas universais com controle manual. A fresa é composta por um bloco fixado no porta-ferramentas da máquina, um porta-placa e uma placa de corte de dois gumes não afiável, que é fixada por uma lâmina elástica do porta-ferramentas. As superfícies de apoio da placa de corte são feitas em forma de ranhuras em forma de V, com as quais interage com as saliências em forma de V do encaixe e o lóbulo elástico do suporte.

CORTES DE TORNEAMENTO PARA MÁQUINAS CNC

Requisitos para fresas para máquinas CNC.

Aproveitamento máximo de MNPs com fixação mecânica em corpos e suportes de fresas. Isso garantirá a constância do projeto e dos parâmetros geométricos das fresas durante a operação.

Uso de formas racionais de placas. Isso dá versatilidade ao instrumento, ou seja, permite processar o número máximo de superfícies de uma peça com uma fresa.

Unificação das dimensões principais e de conexão da ferramenta.

Cortadores com ângulos planos diferentes devem ter as mesmas coordenadas básicas.

Isso cria comodidade para programar operações tecnológicas.

Possibilidade de trabalhar as fresas em posição reta e invertida.

Possibilidade de utilização de cortadores canhotos.

Maior precisão da ferramenta, especialmente de pastilhas de corte. Isso é necessário para aumentar a precisão do pré-ajuste e garantir que a ferramenta se ajuste ao tamanho depois de fixada na máquina ou no bloco de corte. Para realizar diversas operações em tornos CNC, foram desenvolvidos projetos padrão de fresas pré-fabricadas equipadas com placas multifacetadas feitas de liga dura, cerâmica de corte e materiais superduros.

Dependendo do modelo de torno, é possível utilizar fresas com seção transversal de 16x16 a 40x40 mm. A gama de fresas deve garantir o processamento de superfícies típicas de peças e inclui as seguintes variedades:

fresas dobradas com um ângulo φ = 45° para torneamento externo, processamento final, chanframento, processamento de recesso (GOST 21151-75, tipo 1);

cortadores de contorno com placas de paralelogramo e ângulo φ = 95° para torneamento de peças ao longo de um cilindro, extremidade, cone reverso com ângulo de inclinação de até 30°, raio de usinagem de superfícies e ranhuras (GOST 20872-80, tipo 1);

cortadores de cópia com placas de paralelogramo e φ = 63° para processamento de superfícies hemisféricas e cones com ângulo de inclinação de até 57° (GOST 20872-80, tipo 2);

cortadores de rosca com placas rômbicas e fixação com pinças para corte de roscas externas com passo de 2...6 mm (projeto do Instituto de Ferramentas de Pesquisa Científica de toda a Rússia);

fresas para corte de roscas internas com passo de até 2 mm e diâmetro mínimo de processamento de 35 mm (GOST 22207-76, tipo 2);

fresas com placa rômbica e φ = 95° para perfuração de furos passantes e reentrâncias de torneamento (GOST 26612-85, tipo 6);

fresas de mandrilar com φ = 92° e diâmetro mínimo de processamento de 22 mm (GOST 20874-75, tipo 3);

cortadores com φ = 45° com placas quadradas, esquerda, para torneamento externo, processamento final, chanframento, processamento de recesso (GOST 21151-75, tipo 1);

fresas para corte de ranhuras externas retas com largura de 1...6 mm e profundidade igual à largura (projeto do instrumento VNII);

cortadores de contorno com placa triangular e φ = 63° (GOST 20872-80, tipo 4);

fresas de contorno com placa triangular de formato regular e φ = 93° (GOST 20872-80, tipo 3);

cortadores de linha para cortar roscas externas com passos de até 2 mm (GOST 22207-76, tipo 1);

incisivos persistentes de passagem com placa triangular de formato irregular e φ = 93° para processamento de superfícies escalonadas, chanfros, extremidades (GOST 21151-75, tipo 4).

Os cortadores são usados ​​em três designs:

Tamanho real. São utilizados em máquinas com blocos removíveis que, quando montados com fresas, são ajustados ao tamanho externo da máquina.

Encurtado com elementos ajustáveis.

Insira cortadores.

Fresas curtas e fresas de inserção são ajustadas ao tamanho usando parafusos de fixação fora da máquina em um acessório especial e depois instaladas nas ranhuras dos cabeçotes e porta-ferramentas. Produzido de acordo com OST-23.5.551-82, GOST 23.5.552-82 e OST 21110-1-83.

Para obter excelente desempenho e excelente qualidade de processamento de peças, cada ferramenta de corte para máquinas CNC deve atender a certos requisitos. Seleção cuidadosa, preparação das ferramentas necessárias, garantia de confiabilidade técnica, automação do processo de trabalho da máquina CNC, inclui conformidade alto nível a força de tais dispositivos com sua versatilidade.

Para a produção de ferramentas de corte utilizam:

• ligas duras;
• cerâmica metálica;
• aço rápido;
• materiais sintéticos.

Além disso, as ligas duras, por sua vez, também são divididas em diversos grupos que se diferenciam em suas propriedades operacionais, físicas e químicas:

• titânio-tântalo-tungstênio;
• sem tungstênio;
• tungstênio;
• tântalo-tungstênio.

Sobre os requisitos básicos para ferramentas de corte

As máquinas de produção CNC geralmente devem usar acessórios de corte que satisfaçam uma série de condições, tais como:

• estabilidade das propriedades de corte;
• correta formação e remoção de cavacos;
• versatilidade para processamento tipos diferentes peças em diferentes tipos de máquinas;
• sua rápida substituição para reajuste, processamento de outras peças ou troca de ferramenta cega;
• garantindo a precisão necessária no processamento das peças.

Atenção. Em alguns casos, os requisitos acima para ferramentas de corte podem não permitir o uso em dispositivos CNC daqueles que são utilizados com sucesso em máquinas convencionais. Para essas máquinas modernas, grupos especiais de corte e dispositivos padronizados são agora alocados.

Sobre ferramentas usadas em tornos

Para processar peças em tornos, geralmente são usados:

• incisivos;
• diferentes tipos de exercícios;
• varreduras;
• torneiras.

Sobre os recursos do uso de cortadores

Na maioria das vezes, em um torno convencional, fresas especiais são usadas como ferramenta de corte especial, possuindo designs padrão de um tipo estabelecido. Geralmente são pré-fabricados, equipados com placas especiais multifacetadas feitas de metais duros e diversos materiais superduros (SMP).

Existem certos requisitos para tais cortadores:

• aproveitamento máximo de placas fixadas mecanicamente ao corpo para garantir propriedades estruturais, geométricas e constantes;
• a utilização de placas com os formatos mais ideais, que garantirão o funcionamento universal das ferramentas;
• a capacidade de prever todas as ações desses dispositivos em posição reta ou invertida;
• permitir que o cortador esquerdo opere;
• garantindo alta confiabilidade nas pastilhas de corte;
• correta formação de cavacos para sua remoção ao longo de ranhuras especiais feitas nas faces frontais das placas utilizadas.

Sobre os tipos de incisivos

Normalmente, um conjunto de acessórios de corte usado por uma máquina CNC contém cortadores típicos deste tipo:

• passagem, dobrada no lado direito em 45° para garantir chanfro, torneamento externo das extremidades;
• fresas de contorno com placas em forma de paralelogramo, permitindo tornear peças cilíndricas, de contorno e tornear peças cônicas até 30°;
• contornado, com placas especiais em formato de paralelogramo para capacidade de processar superfícies hemisféricas e cones de até 57°;
• rosqueado, possuindo placas rômbicas fixadas na parte superior, possibilitando o corte de fios com distância de passo de 2 a 6 mm.

Sobre placas poliédricas substituíveis (SMP)

As fresas pré-fabricadas com placas SMP ganharam maior popularidade; seu uso generalizado em máquinas CNC se deve a fatores como:

• consumo econômico de corte com cortadores escassos;
• redução do tempo de preparação de ferramentas, em que a troca do SMP pode ser feita sem a retirada do corpo da fresa;
• boa qualidade de britagem de cavacos;
• não há necessidade de afiar constantemente o próprio cortador.

Dependência do desempenho da ferramenta de corte nos métodos de fixação da placa

Em dispositivos pré-fabricados, a produtividade, bem como a confiabilidade, resistência e longevidade de sua operação dependem dos métodos de fixação de placas multifacetadas. Esses fixadores devem fornecer:

• confiabilidade (sem possíveis deslocamentos microscópicos durante o movimento realizado pelas ferramentas de corte);
• densidade de contato superficial entre as placas de suporte e ranhuras;
• posicionamento preciso e possibilidade de substituição mútua de arestas de trabalho;
• suporte para estabilidade geométrica;
• esmagamento e remoção confiável de cavacos;
• o menor tempo permitido para troca de lâminas.

Sobre ferramentas usadas para fresadoras

Para o fresamento, são utilizadas fresas como dispositivos de corte, que vêm em diversos designs e possuem dentes especiais para processar a superfície das peças.

Todas as ferramentas de fresamento diferem umas das outras em:

• forma e aparência dentes;
• sua direção e execução;
• seu uso e fixação.

Para fortalecer adequadamente a fresa no mandril de uma fresadora, utiliza-se sua haste, que é fixada aos dentes por soldagem ou com diversos fixadores, por exemplo:

• parafusos;
• cunhas especiais;
• parafusos.

Às vezes, o cortador pode ser apresentado como uma unidade única com sua parte cortante. É assim que costumam chamá-lo – um cortador sólido.

Importante. Algumas máquinas CNC modernas usam apenas fresas de topo especiais inteiriças que possuem hastes cilíndricas e cônicas para fixação rápida e mais durável no mandril das fresadoras.

Os seguintes materiais são mais frequentemente usados ​​na produção de ferramentas de fresamento:

• cerâmica metálica;
• aços de corte de alta velocidade;
• ligas duras com revestimentos especiais de diamante para aumentar a dureza.

Sobre os princípios da fresagem

No fresamento, usando os dentes de uma fresa, os cavacos são removidos das superfícies que eles fresam e da zona de corte por meio de ranhuras especiais ao longo da própria fresa. Portanto, a localização dos dentes entre si é de particular importância. A posição relativa geométrica correta afeta:

• velocidade de corte;
• qualidade das superfícies processadas;
• resistência ao desgaste do cortador;
• economizando custos de energia;
• preço dos produtos acabados.

Atenção. Cada tipo de peça pretendida, seja madeira, pedra, metal, plexiglass, por exemplo, requer um determinado tipo de fresadora.

Sobre os tipos de cortadores

Esses instrumentos vêm em diversos tipos, geralmente classificados em determinados grupos, unidos por uma característica comum. Esses sinais incluem, por exemplo:

• recursos de design;
• formas geométricas;
• tipos de peças processadas.

Os recursos de design incluem cortadores:

• sólido, feito de um tipo de material como um todo indivisível com lado cortante próprio;
• fresas compostas, caracterizadas por uma parte dentada de aço durável, soldada ou soldada à haste;
• pré-fabricado, em que a parte dentada é fixada à haste de forma mecânica simples (por meio de cavilhas ou parafusos).

De acordo com seu tipo geométrico, esses dispositivos de corte incluem cortadores:

• fim;
• tipo cilíndrico;
• fim;
• tipo cônico.

A operação de fresagem está associada a ações de corte realizadas nas superfícies de diversas peças, por exemplo:

• lixar superfícies;
• cortar ranhuras;
• corte de vários tipos de fios;
• corte simples de metal.

Existem também ferramentas de corte padronizadas, dependendo do tipo de peça a ser processada, por exemplo, fresas para processamento:

• cobre, alumínio e outros metais dúcteis;
• pedra;
• madeira;
• plexiglass;
• aço.

Nestes casos, o material das próprias peças cortantes das fresas depende da rigidez da peça a ser processada e, consequentemente, do desenho de ranhuras especiais para remoção de cavacos, que podem ser:

• plástico;
• pequeno;
• grande;
• frágil.

Sobre os recursos de seleção de ferramentas de corte

Hoje em dia é difícil imaginar uma fresadora CNC moderna sem ferramentas de fresagem especiais adequadas, sem as quais não é possível alcançar uma produtividade significativa. O processamento preciso das peças e a facilidade de uso são os principais critérios para os rigorosos requisitos que lhes são impostos.

Nessas máquinas, as ferramentas de corte geralmente são fresas de topo cilíndricas feitas de materiais de metal duro ou diamante. Suas vantagens incluem:

• possuindo alta resistência ao desgaste;
• capacidade de suportar vibrações durante o movimento rotacional;
• maior rigidez;
• alta velocidade de corte;
• precisão de processamento muito alta.

Todas as máquinas tipo moderno com controle numérico pode realizar as mais complexas ações tecnológicas, realizando automaticamente o processamento necessário das peças. Além disso, as peças podem ser feitas de ferro fundido, ligas metálicas leves e aço. Todas as ações de tais dispositivos são programadas antes do início do processo de trabalho. É por isso que é tão importante escolher as ferramentas de corte certas que atendam a todos os requisitos e parâmetros necessários.

Para começar, levemos em consideração que o trabalho em máquinas CNC é realizado com ferramentas de corte de uso geral (ou seja, tal ferramenta é utilizada em máquinas que possuem controle manual). Mas nem tudo é tão simples, pois se uma ferramenta for utilizada em máquinas CNC, ela deve atender aos seguintes requisitos: ter alta qualidade de afiação, ser intercambiável e atender a requisitos cada vez maiores de rigidez e resistência ao desgaste.

Um tipo de ferramenta de corte é um cortador. Assim, uma fresa de torneamento pode realizar diversas operações, inclusive em máquinas CNC. E, claro, as ferramentas de torneamento diferem em finalidade.

Portanto, foram identificados os seguintes subsistemas:

Fresas para torneamento realizando operações como torneamento, rosqueamento, mandrilamento, canal, corte em máquinas de séries médias e leves;

Fresas de torneamento que realizam trabalhos especiais (por exemplo, uma fresa moldada ou uma fresa para processamento mecânico a plasma);

Fresas de torno, instaladas em máquinas pesadas, rotativas e de grande porte;

Fresas de torno montadas em TBMs e máquinas multitarefas.

Subsistema de corte para máquinas CNC.

Vamos dar uma olhada mais de perto no subsistema de corte para máquinas CNC. Por exemplo, uma fresa que possui um SMP de fixação em cunha modernizado - uma pinça em cunha - é utilizada para realizar operações preliminares e finais em máquinas universais. A essência é pressionar o SMP com uma cunha no pino e na placa de suporte. Tendo tal fixação, podemos observar uma aresta de corte auxiliar aberta.

Agora, vamos dar uma olhada nos subsistemas de fresas que compõem as fresas de canal e as fresas de torneamento.

Assim, com base nas características estruturais, a fresa pode ser:

1. Suporte de corte, no qual as pastilhas de corte de metal duro substituíveis e não afiáveis ​​são fixadas mecanicamente.

Este cortador possui em sua estrutura: uma pinça com mola, uma placa de corte de borda única não afiável e um suporte.

Para instalar a placa de corte na ranhura em forma de V do soquete do suporte, é necessária uma saliência em forma de V diretamente na superfície de apoio desta mesma placa.

Também gostaria de observar que se as pastilhas de corte forem feitas de ligas duras com revestimento resistente ao desgaste, a durabilidade aumenta 2 a 3 vezes.

2. Corte com placas de metal duro soldadas.

Aqui eles já estão usando novas marcas de soldas (incluindo de três camadas) para fabricação. E o suporte pode ser feito em aço 35KhGSA ou 30KhGSA, o que reduz significativamente, ou melhor, praticamente elimina trincas durante a soldagem. Assim, o consumo de cortadores é reduzido em 3-4 vezes.

Muito boa qualidade e precisão de afiação levam a uma redução no custo da afiação primária (em cerca de 0,3 - 0,4 rublos).

3. Suporte de ranhura, no qual as pastilhas de corte de metal duro reafiáveis ​​e substituíveis são fixadas mecanicamente.

Pelo nome fica claro que tal cortador deve ser usado para cortar uma ranhura (com dimensões exatas). O elemento de corte nada mais é do que uma placa de metal duro feita de acordo com GOST 2209-83. A estrutura desta fresa inclui: um suporte, uma placa de corte (cuja forma é prismática), um elemento de impulso (que se parece com um cracker), um parafuso de ajuste e uma pinça.

Para evitar deslocamentos transversais da superfície de apoio da placa de corte, ela (a placa) é feita em ângulo para o lado e fixada com uma pinça. O parafuso de ajuste garante que a placa de corte se estenda após a reafiação e posteriormente fixa esta mesma placa, evitando assim o deslocamento longitudinal.

A base deste projeto foi o lançamento de fresas de ranhura, que permitem o processamento de ranhuras roscadas internas, angulares, retas e externas angulares e retas.

Bem, é importante notar que a operação racional envolve pelo menos 20 reafiações.

4. Placa de corte, com placas de corte de metal duro substituíveis.

(Mas esse cortador é aplicável principalmente para máquinas universais operadas manualmente)

Tal fresa possui em sua estrutura: um bloco (que é fixado no porta-ferramenta), uma placa de corte de dois gumes não afiável, que é fixada por uma lâmina elástica do porta-ferramentas, e um porta-placa.

A fresa torna-se mais versátil porque o porta-placa permite ajustar os indicadores de sua saída do bloco para um determinado tamanho.

5. Ranhura, na qual as pastilhas de corte de metal duro não reafiáveis ​​​​são fixadas mecanicamente.

Este tipo de fresa possui em sua estrutura: um suporte, um parafuso de fixação com arruela e uma placa de corte de dois gumes. A placa de corte é fixada com um parafuso. Quanto à presença de duas arestas de corte, isso permite economizar metal duro.

Além disso, vale destacar o subsistema de fresas multifuncionais, composto por fresas pré-fabricadas que permitem desbaste, semiacabamento e torneamento de acabamento de peças de ferro fundido e aço.

Assim, as peças de trabalho podem ser torneadas, aparadas, processadas, ranhuradas e furadas.

O subsistema inclui um pequeno número de grupos:

TTO

A fresa deste grupo é instalada em tornos pesados ​​​​(diâmetro da peça 1250 - 4000 mm) e em máquinas rotativas (diâmetro da peça 3200 - 12000 mm), que possuem porta-ferramentas convencionais.

Câmara de Comércio e Indústria

A fresa deste grupo é instalada em tornos pesados ​​que possuem porta-ferramentas de placas de máquinas CNC.

QUEM

A fresa deste grupo é instalada em tornos grandes (diâmetro da peça 800 - 1000 mm), que possuem porta-ferramentas padrão, e máquinas rotativas (diâmetro da peça 1600 - 2800 mm).

É necessário melhorar a qualidade das ferramentas de corte por todos maneiras possíveis, inclusive, utilizando a experiência de inventores, para desenvolver novos métodos de fixação e troca de placas e utilizar tecnologias avançadas para aumentar a produtividade do trabalho.

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Cortadores para máquinas CNC

Introdução

As fresas de torneamento são projetadas para realizar uma ampla variedade de operações diferentes em máquinas CNC, GPM e GPS, bem como em tornos controlados manualmente.

Diferenças entre ferramentas de torneamento por finalidade.

De acordo com sua finalidade, o sistema de fresas de torneamento é dividido nos seguintes subsistemas: afiação de torno de fresa

Para torneamento externo, mandrilamento, rosqueamento, abertura de canais e corte em máquinas de séries leves e médias;

Para trabalhos em tornos pesados ​​e grandes e máquinas rotativas;

Para trabalhos em GPM, máquinas multifuncionais com complexos robóticos integrados para troca automática de ferramentas;

Para trabalhos especiais (fresas para processamento mecânico-plasma, moldadas).

Cada um dos subsistemas possui características próprias, determinadas por diversos fatores, principalmente o design do equipamento, sua finalidade tecnológica, etc. O sistema de corte baseia-se em princípios metodológicos gerais e prevê:

Desenvolvimento (seleção) e unificação de métodos confiáveis ​​​​para fixação de placas substituíveis em suporte (incluindo fresas maciças e compostas, com placas soldadas, pré-fabricadas);

Garantir britagem satisfatória e remoção de cavacos da zona de corte;

Precisão de posicionamento suficientemente alta dos vértices das placas substituíveis (devido à criação de bases precisas do soquete);

Troca rápida e facilidade de remoção e substituição de placas substituíveis, elemento de corte ou cassete (bloco);

Unificação e redução máxima permitida (redução ao valor ótimo dos indicadores técnicos e econômicos de produção e aplicação industrial) do número de métodos de fixação das placas no suporte;

Possibilidade de utilização de toda a gama e tamanhos de placas de reposição de produção nacional e estrangeira;

Conformidade dos parâmetros de precisão das fresas com os padrões internacionais;

Utilização obrigatória de fixadores especiais (parafusos, pinos, etc.) de maior precisão e confiabilidade; desenvolvimento de novos formatos e tamanhos de pastilhas de corte, formatos de suas superfícies frontais, garantindo britagem e remoção satisfatória de cavacos;

Utilizar a experiência de inovadores e inventores;

Aplicação de tecnologias progressivas de economia de recursos para a fabricação de fechos e chaves; capacidade de fabricação e relação custo-benefício da fabricação (economia de materiais e recursos de mão de obra);

A possibilidade de utilização de pastilhas de metal duro compostas (conexões encontradas, maciças, coladas e outras similares) com blocos de ferramentas (porta-ferramentas) nos casos de sua indiscutível eficiência técnica e econômica ou na impossibilidade de projetar uma fresa em versão pré-fabricada (principalmente para pequenas seções de suportes, algumas operações de mandrilamento e corte, etc.).

Os subsistemas de projeto de fresa são criados com base em um sistema de prática mundial geralmente aceito de formatos de porta-ferramentas e ângulos planos para garantir todas as operações de torneamento. Por exemplo, para o subsistema de torneamento externo e mandrilamento da forma dos suportes, garantindo a implementação de toda a variedade de transições de torneamento, são fornecidas normas internacionais (ISO 5910, 5909, etc.) e nacionais.

1. Padrões básicos de corte

Atualmente, apesar da enorme variedade de designs e padrões de unidades de fixação para placas poliédricas substituíveis em suportes, os principais fabricantes estrangeiros de fresas usam um número muito limitado de métodos de fixação na produção em massa. Seu número também é limitado em subsistemas de cortadores domésticos. Por exemplo, em subsistemas para torneamento e mandrilamento externo em máquinas de séries leves e médias, são adotados quatro esquemas básicos de projeto para unidades de fixação SMP (designação de fixações de acordo com GOST 26476-85):

Sem furo - pinça (tipo C);

Com furo cilíndrico - mecanismo de alavanca (tipo P);

Pino e grampo (tipo M);

Com furo toroidal - mecanismo de parafuso (tipo S).

Placas sem furos são fixadas pelo método C. O projeto é baseado em um projeto amplamente utilizado em fábricas de automóveis. Com este método de fixação, as pastilhas de corte são apoiadas em um encaixe de suporte fechado ao longo de duas superfícies de base e pressionadas por cima na superfície de suporte com uma braçadeira. A remoção rápida da placa é garantida por um parafuso diferencial. A placa de suporte de metal duro é fixada com um parafuso ao suporte da fresa ou a uma bucha de mola bipartida.

As fresas com fixação SMP segundo método C possuem diferentes designs: para corte de pastilhas com ângulo de incidência e sem ângulo de incidência; com placas de suporte; sem placas de suporte.

Deve-se notar que os SMPs com ângulo de incidência possuem 2 vezes mais arestas de corte do que os SMPs com ângulo de incidência. Na superfície frontal do SMP com ângulo traseiro existem ranhuras quebra-cavacos para triturar e remover cavacos de drenagem. Ao usar SMP sem ângulo de incidência, são usados ​​quebra-cavacos suspensos.

Fresas com placa de base são amplamente utilizadas para torneamento e mandrilamento; fresas sem placa de suporte - para perfurar pequenos furos e acionar máquinas de série leve (seção h [b suporte de fresa 12 x 12...16 x 16 mm). A operação das fresas mostrou que as fresas com quebra-cavacos de metal duro têm se mostrado bem ao trabalhar em máquinas universais e especiais na produção em larga escala e em massa.

Nessas fresas, você pode usar SMP feito de liga dura, cerâmica, etc.

Fresas com SMP com ângulos positivos proporcionam redução nas forças de corte, por isso são recomendadas para uso no processamento de peças não rígidas. Essas fresas também podem ser usadas com quebra-cavacos suspensos. Para torneamento externo e mandrilamento em fresas com fixação segundo método C, são utilizados SMPs quadrados, triangulares, rômbicos, além de placas de paralelogramo do tipo KNUX com fixação com pinça de formato especial. SMP com furo cilíndrico central é fixado com mecanismo de alavanca pelo método P e fixação em cunha modernizada (interceptação de cunha) pelo método M A fixação com mecanismo de alavanca é mais racional para fresas com seção de suporte de 20 x 20. até 40 x 40 mm. Este design é efetivamente usado em máquinas CNC. Foi desenvolvido um projeto original nacional do mecanismo de alavanca, que atende aos melhores padrões mundiais, e em termos de finalidade é totalmente unificado com os projetos de fresas produzidas em algumas grandes fábricas de máquinas da indústria nacional, e com ferramentas produzidas fora do país.

O SMP é baseado em um soquete fechado do suporte, e uma alavanca acionada por um parafuso puxa-o para as duas paredes laterais do soquete e o pressiona com segurança contra o suporte. A placa de suporte é fixada com uma manga dividida.

O design da unidade de fixação oferece a capacidade de girar ou alterar o SMP com rapidez e precisão e fixá-lo com segurança. Permite toda a gama de novas pastilhas progressivas nacionais e estrangeiras, bem como SMP com formato de superfície frontal complexo, que garante boa britagem de cavacos em uma ampla faixa de avanços e profundidades de corte.

Para o processamento de contornos em máquinas com CNC, GPM e GPS, que permitem o torneamento de diversas superfícies de uma peça em um único curso, são utilizadas fresas com SMP rômbico ((=80(e 55()). Lotes industriais de fresas com L- alavanca moldada para torneamento externo e mandrilamento largo Eles foram dominados na produção em massa pelas fábricas de ferramentas do Ministério da Indústria Stank, são produzidos de acordo com TU2-035-892 e GOST 26613-85.

2. Subsistema de corte para máquinas CNC

Para realizar operações preliminares e finais com uma fresa, principalmente em máquinas universais controladas manualmente, foi desenvolvida uma linha de fresas com fixação em cunha modernizada com grampo em cunha SMP (método M). A cunha pressiona o SMP não apenas no pino no qual está instalado com o furo central, mas também na placa de suporte. Com esta fixação do SMP, a aresta de corte auxiliar permanece aberta. Também foi desenvolvido um subsistema de fresas de torneamento, corte e canal para máquinas CNC e GPM, que inclui as seguintes fresas:1. Ferramentas de corte de alta confiabilidade com pastilhas de metal duro soldadas. Eles se distinguem das ferramentas de corte produzidas de acordo com GOST 18884-73 por:

Maior precisão de fabricação e posição relativa das superfícies porta-ferramentas, o que garante sua utilização em máquinas CNC;

O uso de novos graus de solda, inclusive de três camadas, e a substituição do material do suporte por aço 35KhGSA ou 30KhGSA praticamente eliminam trincas durante a soldagem, o que reduzirá o consumo de fresas em aproximadamente 3-4 vezes;

O aumento da qualidade e precisão da afiação do cortador reduz os custos do consumidor para afiação primária em 0,3-0,4 rublos;

Aparência melhorada.

Os principais parâmetros dimensionais das fresas atendem integralmente à norma ISO243-1975 (E).

2. Fresas de corte porta-ferramentas com fixação mecânica de pastilhas de corte de metal duro substituíveis e não afiáveis.

O cortador consiste em um suporte, uma placa de corte de borda única que não afia e uma braçadeira com mola. Na superfície de apoio da pastilha de corte existe uma saliência em forma de V, com a qual ela é instalada na ranhura em forma de V do assento do suporte. Ao fixar, a placa de corte é pressionada contra a lateral da superfície de encosto do soquete. Os parâmetros geométricos da peça de corte garantem uma boa remoção de cavacos da zona de corte, o que é especialmente importante no processamento de peças feitas de materiais viscosos.

O uso de pastilhas de corte feitas de ligas duras com revestimento resistente ao desgaste garante um aumento na durabilidade de 2 a 4 vezes.

3. As fresas de corte com fixação mecânica de pastilhas de metal duro substituíveis e sem reafiação são projetadas para realizar operações de corte principalmente em máquinas universais operadas manualmente. A fresa é composta por um bloco fixado no porta-ferramentas da máquina, um porta-placa e uma placa de corte de dois gumes não afiável, que é fixada por uma lâmina elástica do porta-ferramentas. As superfícies de apoio da placa de corte são feitas em forma de ranhuras em forma de V, com as quais interage com as saliências em forma de V do encaixe e o lóbulo elástico do suporte.

Reduzir a largura de uma das duas arestas de corte em 0,3-0,4 mm garante o desempenho de cada aresta de corte dentro da vida útil média padrão, mas para isso, a aresta desgastada deve ser afiada em 0,3-0,4 mm. Esta solução técnica economiza metal duro.

O porta-placa permite ajustar o valor de sua projeção do bloco para o tamanho desejado, o que torna a fresa mais versátil. O formato da superfície frontal das pastilhas de corte garante formação satisfatória de cavacos e boa remoção de cavacos no processamento de peças feitas de vários aços em uma ampla faixa de avanços.

4. As fresas porta-ranhura com fixação mecânica de pastilhas de corte de metal duro reafiáveis ​​​​substituíveis são projetadas para uso em máquinas universais e CNC. Eles são usados ​​principalmente para cortar ranhuras de dimensões precisas. Pastilhas de metal duro produzidas de acordo com GOST 2209-83 são usadas como elemento de corte.

A forma externa da peça de corte e o tamanho necessário são garantidos pela afiação. A largura máxima da aresta de corte é de 4,8 mm. A fresa é composta por um suporte, uma placa de corte prismática, uma pinça e um elemento de impulso em forma de bloco e um parafuso de ajuste. A superfície de apoio da placa de corte é feita em ângulo lateral, o que garante sua fixação em deslocamentos transversais quando fixada com pinça. A projeção da placa de corte após a retificação e sua fixação do deslocamento longitudinal é garantida por um parafuso de ajuste.

Com base neste projeto, as fresas de ranhura para processamento de ranhuras externas retas e angulares foram dominadas e estão sendo produzidas em massa; para usinagem de canais internos retos, angulares e roscados. Com operação racional, o número permitido de reafiações é de pelo menos 20.

5. As fresas para canais com fixação mecânica de pastilhas de metal duro substituíveis e não reafiáveis ​​consistem em um suporte, uma pastilha de corte de aresta dupla e um parafuso de fixação com arruela. As superfícies de apoio da placa de corte são feitas em forma de ranhuras em forma de V, com as quais interage com as saliências em forma de V do encaixe. A placa de corte é fixada com um parafuso que interage com a parte superior do encaixe formado por uma fenda no suporte.

A precisão do posicionamento e fixação da placa de corte a partir do deslocamento longitudinal é garantida pela presença de uma superfície de base de impulso no encaixe.

A relação entre a profundidade da ranhura cortada e sua largura está na faixa de 1,0 a 2,0, dependendo da largura da peça de corte.

A presença de duas arestas de corte na placa de corte garante economia de metal duro. O formato da superfície de saída das pastilhas de corte garante formação satisfatória de cavacos e boa remoção de cavacos em uma ampla faixa de avanço.

A linha de fresas apresentada oferece a capacidade de realizar todos os tipos de operações de corte e canal.

Para cortar roscas em tornos, são utilizadas fresas com placas de metal duro soldadas de acordo com GOST 18885-73, com fixação mecânica das placas de metal duro.

O desenho da fresa com fixação mecânica das placas afiadas é semelhante ao desenho da fresa de ranhura para corte de ranhuras retas, a única diferença está na afiação da placa de corte com ângulo de perfil no ápice igual a 59 (30) . Com a largura aceita da placa utilizada, é garantido um passo de rosca de corte de 0,8 a 3,5 mm. A retificação (afiação) precisa do perfil da peça cortante garante a produção de roscas cortadas com um grau médio de precisão.

Nas fresas com fixação mecânica de placa de corte rômbica não reafiável, a geometria necessária da parte cortante da placa é garantida por prensagem e sinterização. Para uma fixação confiável da placa de corte no encaixe cego do suporte, há uma ranhura em forma de V em sua superfície frontal, projetada para conexão com o grampo. O passo das roscas cortadas varia de 2,5 a 6,0 mm.

Roscas de perfis especiais em tubos, acoplamentos, niples e travas de equipamentos de exploração petrolífera e geológica, dependendo do perfil da rosca, são cortadas com as seguintes fresas:

Preliminar - cortadores equipados com SMP de formato triangular de acordo com GOST 19043-80 e GOST 19044-80;

A última são fresas equipadas com placas quadradas ou triangulares com parte cortante, cujo perfil é obtido por retificação.

Placas sem furo são fixadas usando o método C, e placas com furo

Puxando o aperto. O perfil da peça cortante pode ser multidentado (até cinco) em uma aresta de corte; A faixa de passo das roscas cortadas é de 2,54 a 6,35 mm. O número de golpes de trabalho, dependendo da etapa, é de 2 a 12.

Vamos considerar um subsistema de fresas de uso amplo para processamento em tornos pesados ​​e grandes, tornos rotativos e tornos de rolo, incluindo máquinas CNC. Esses cortadores também podem ser usados ​​para outros equipamentos de corte de metais pesados. O subsistema inclui fresas pré-fabricadas para torneamento de desbaste, semiacabamento e acabamento de peças de aço, ferro fundido e outros materiais de qualquer dureza com profundidade de corte para desbaste de até 50 mm e avanço de até 10 mm/rot. As fresas são usadas para tornear, aparar, mandrilar grandes diâmetros, cortar e cortar e processar superfícies de transição.

O subsistema consiste em vários grupos:

TTO - para tornos pesados ​​​​com maior diâmetro da peça instalada 1250-4000 mm e para máquinas rotativas com maior diâmetro da peça instalada 3200-12000 mm, possuindo porta-ferramentas convencionais;

TTP - para tornos pesados ​​com porta-ferramentas de placas de máquinas CNC;

KTO - para tornos grandes com o maior diâmetro da peça instalada 800-1000 mm, possuindo porta-ferramentas de torneamento padrão, e máquinas rotativas com o maior diâmetro da peça instalada 1600-2800 mm.

O grupo TTO oferece dois tipos de fresa até a superfície de apoio.

Um conjunto de blocos de troca rápida B1 (passagem direita e esquerda, impulso de passagem, pontuação, etc.) é fixado ao corpo principal do K1. Estes blocos são projetados para usinagem com grandes profundidades de corte (t= 12...40 mm), incluindo desbaste e corte intermitente. O corpo auxiliar K2 é projetado para fixação de fresas do grupo KTO (t=10...20 mm), bem como fresas padrão (t(8 mm).

O grupo TTP possui três tipos de corpos de ferramentas em forma de L de diferentes larguras para porta-ferramentas de placa, que proporcionam balanço mínimo da cabeça de corte e alta rigidez do suporte com porta-ferramentas. No corpo K4 são fixados blocos B1 para grandes profundidades de corte, no corpo K5 - fresas do grupo KTO para profundidades de corte médias e no corpo K6 - blocos B para pequenas profundidades de corte.

Diversas juntas de corpos, blocos, fresas e placas permitem obter, apenas para parte do subsistema, mais de 200 tipos de ferramentas para diversas transições com diferentes ângulos principais no plano e comprimentos l de lâminas.

No subsistema desenvolvido, para condições de corte especialmente severas, são utilizadas placas com ressalto P1 (TU 48-19-373-83). As pastilhas são caracterizadas por um ligeiro aumento na espessura com uma correspondente diminuição na largura, o que leva a um aumento adicional na resistência da ferramenta.

A utilização de fresas com placas com ressalto, com sua fixação e assentamento racionais, proporciona um aumento no avanço em 20-40% em relação ao avanço no processamento com fresas com placa soldada (que é 10-15% maior em comparação aos melhores cortadores pré-fabricados de empresas estrangeiras).

Para semiacabamento com profundidades de corte menores, utiliza-se uma placa P3 multifacetada espessada com furo. O novo design da unidade de fixação garante uma fixação confiável desta placa às superfícies de apoio e de impulso.

3. Materiais de ferramentas

As ferramentas de corte são feitas total ou parcialmente de aços para ferramentas e ligas duras.

Os aços ferramenta são divididos em carbono, liga e alta velocidade. Os aços para ferramentas de carbono são utilizados para a fabricação de ferramentas que operam em baixas velocidades de corte. Facas, tesouras, serras são feitas de aço carbono U9 e U10A, e machos, limas, etc. para metalurgia são feitas de U11, U11F, U12. A letra U no tipo de aço indica que o aço é carbono, o número após o. a letra indica o teor de carbono do aço em décimos de fração por cento, e a letra A significa que o aço é aço carbono de alta qualidade, pois contém no máximo 0,03% de enxofre e fósforo cada.

As principais propriedades desses aços são alta dureza (HRC 62-65) e baixa resistência ao calor. A resistência ao calor é entendida como a temperatura na qual o material da ferramenta retém alta dureza (HRC 60) quando submetido a repetidos aquecimentos. Para os aços U10A - U13A, a resistência ao calor é de 220 (C), portanto a velocidade de corte recomendada com uma ferramenta feita com estes aços não deve ser superior a 8-10 m/min.

Os aços para ferramentas ligados são cromo (X), cromo-silício (XS) e cromo-tungstênio-manganês (HVG), etc.

Os números na classe do aço indicam a composição (em porcentagem) dos componentes recebidos. O primeiro número à esquerda da letra determina o teor de carbono em décimos de por cento. Os números à direita da letra indicam o teor médio do elemento de liga em percentagem. Se o elemento de liga ou o teor de carbono estiver próximo de 1%, o valor não é fornecido.

Machos, matrizes e cortadores são feitos de aço grau X; feito de aço 9ХС, ХГС

Brocas, alargadores, machos e matrizes; feito de aço XV4, XV5 - brocas, machos, alargadores; feito de aço HVG - machos e alargadores longos, matrizes, fresas moldadas.

A resistência ao calor dos aços-liga para ferramentas atinge 250-260 (C e, portanto, as velocidades de corte permitidas para eles são 1,2-1,5 vezes maiores do que para os aços carbono.

Aços rápidos (alta liga) são usados ​​para a fabricação de diversas ferramentas, mas na maioria das vezes brocas, escareadores e machos.

Os aços rápidos são designados por letras e números, por exemplo P9, P6M3, etc. O primeiro P (rápido) significa que o aço é rápido. Os números após indicam o conteúdo médio de tungstênio como uma porcentagem. As letras e números restantes significam o mesmo que nas classes de aço-liga.

Esses grupos de aços rápidos diferem em propriedades e áreas de aplicação. Aços de desempenho normal, com dureza até HRC65, resistência ao calor até 620 (C e resistência à flexão 3000-4000 MPa, são destinados ao processamento de aços carbono e de baixa liga com resistência à tração de até 1000 MPa, ferro fundido cinzento e não ferrosos metais. Os aços de desempenho normal incluem os graus de tungstênio R18, R12, R9, R9F5 e os graus de tungstênio-molibdênio R6M3, R6M5, mantendo uma dureza de pelo menos HRC 62 até uma temperatura de 620.

Aços rápidos de alto desempenho, ligados com cobalto ou vanádio, com dureza de até YRC 73-70 com resistência ao calor de 730-650 (C e com resistência à flexão de 250-280 MPa são destinados ao processamento difícil- aços para corte e ligas com resistência à tração superior a 1000 MPa, ligas de titânio e etc. A melhoria das propriedades de corte do aço é alcançada aumentando o teor de carbono nele de 0,8 para 1%, bem como liga adicional com zircônio, nitrogênio , vanádio, silício e outros elementos. Os aços rápidos com maior produtividade incluem 10R6M5K5, R2M6F2K8AE, R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4EV, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2, mantendo a dureza HRC 64 até uma temperatura de 630-640.

As ligas duras são divididas em metalocerâmicas e mineralocerâmicas, são produzidas na forma de placas formas diferentes. Ferramentas equipadas com pastilhas de metal duro permitem velocidades de corte mais altas do que ferramentas de aço rápido.

As ligas duras metalocerâmicas são divididas em tungstênio, titânio-tungstênio e titânio-tântalo-tungstênio.

As ligas de tungstênio do grupo VK consistem em carbonetos de tungstênio e cobalto. São utilizadas ligas dos graus VK3, VK3M, VK4, VK6, VK60M, VK8, VK10M. A letra B significa carboneto de tungstênio, K significa cobalto e o número representa a porcentagem de cobalto (o resto é carboneto de tungstênio). A letra M no final de algumas classes indica que a liga tem granulação fina. Esta estrutura de liga aumenta a resistência ao desgaste da ferramenta, mas reduz a resistência ao impacto. As ligas de tungstênio são utilizadas para processar ferro fundido, metais não ferrosos e suas ligas e materiais não metálicos (borracha, plástico, fibra, vidro, etc.).

As ligas de titânio-tungstênio do grupo TK consistem em carbonetos de tungstênio, titânio e cobalto. Este grupo inclui ligas das marcas T5K10, T5K12, T14K8, T15K6, T30K4. A letra T e seu número indicam a porcentagem de carboneto de titânio, a letra K e o número atrás dela indicam a porcentagem de carboneto de cobalto, o restante nesta liga é carboneto de tungstênio. Essas ligas são utilizadas para processar todos os tipos de aços.

As ligas de titânio e tungstênio do grupo TTK consistem em carbonetos de tungstênio, titânio, tântalo e cobalto. Este grupo inclui ligas das marcas TT7K12 e TT10KV-B, contendo 7 e 10% de carbonetos de titânio e tântalo, 12 e 8% de cobalto, respectivamente, e o restante é carboneto de tungstênio. Estas ligas trabalham sob condições de processamento particularmente difíceis, quando a utilização de outros materiais instrumentais não é eficaz.

Ligas com menor percentual de cobalto, graus VK3, VK4, apresentam menor viscosidade; utilizado para processamento com remoção de cavacos finos durante as operações de acabamento. Ligas com maior teor de cobalto das classes VK8, T14K8, T5K10 possuem maior viscosidade, são utilizadas para processamento com remoção de cavacos grossos em operações de desbaste.

Ligas duras de granulação fina das classes VK3M, VK6M, VK10M e ligas de granulação grossa das classes VK4 e T5K12 são usadas sob condições de cargas pulsantes e no processamento de ligas inoxidáveis, resistentes ao calor e de titânio difíceis de cortar.

As ligas duras têm alta resistência ao calor. As ligas de tungstênio e carboneto de titânio-tungstênio retêm a dureza a uma temperatura na zona de processamento de 800-950 (C), o que permite trabalhar em altas velocidades de corte (até 500 m/min no processamento de aços e 2700 m/min no processamento de alumínio) .

Ligas de tungstênio-cobalto de granulação especialmente fina do grupo OM são destinadas ao processamento de peças feitas de aços e ligas inoxidáveis, resistentes ao calor e outros aços e ligas difíceis de usinar: VK60OM - para processamento de acabamento e ligas VK10-OM e VK15-OM - para semiacabamento e processamento bruto. O desenvolvimento e aprimoramento de ligas para processamento de materiais difíceis de usinar causaram o surgimento de ligas das marcas VK10-KHOM e VK15-KHOM, nas quais o carboneto de tântalo foi substituído pelo carboneto de cromo. A liga de ligas com carboneto de cromo aumenta sua dureza e resistência em temperaturas elevadas.

Para aumentar a resistência das placas de liga dura, utiliza-se seu revestimento com películas protetoras. Revestimentos resistentes ao desgaste feitos de carbonetos de titânio aplicados à superfície do metal duro na forma de uma camada fina de 5 a 10 mm de espessura são amplamente utilizados. Neste caso, uma camada fina de carboneto de titânio é formada na superfície das placas de metal duro, que possui alta dureza, resistência ao desgaste e resistência química em altas temperaturas. A durabilidade das pastilhas de metal duro revestidas é em média 1,5-3 vezes maior do que a durabilidade das pastilhas convencionais, a velocidade de corte pode ser aumentada em 25-80%. Sob condições severas de corte, onde as pastilhas convencionais apresentam lascamento e lascamento, a eficácia das pastilhas revestidas é reduzida.

A indústria dominou ligas duras econômicas sem tungstênio à base de titânio e carboneto de nióbio, carbonitretos de titânio em um aglutinante de níquel-molibdênio. São utilizadas ligas duras isentas de tungstênio das marcas TM1, TM3, TN-20, TN-30, KNT-16. Possuem alta resistência à incrustação, excedendo a resistência das ligas à base de carboneto de titânio (T15K6, T15K10) em mais de 5 a 10 vezes. Quando processado em altas velocidades de corte, forma-se uma fina película de óxido na superfície da liga, que atua como um lubrificante sólido, o que aumenta a resistência ao desgaste e reduz a rugosidade da superfície usinada. Ao mesmo tempo, as ligas duras isentas de tungstênio têm menor resistência ao impacto e condutividade térmica, bem como resistência a cargas de impacto, do que as ligas do grupo TK. Isso permite que sejam utilizados na usinagem de acabamento e semiacabamento de aços estruturais e de baixa liga e metais não ferrosos.

Dos materiais cerâmicos minerais, cuja maior parte é o óxido de alumínio com adição de elementos relativamente raros: tungstênio, titânio, tântalo e cobalto, são comuns as cerâmicas de óxido (branco) das marcas TsM-332, VO13 e VSh-75. Caracteriza-se por alta resistência ao calor (até 1200 (C)) e resistência ao desgaste, o que permite processar metal em altas velocidades de corte (para torneamento de acabamento de ferro fundido - até 3700 m/min), que são 2 vezes maiores do que para ligas duras Atualmente, para a fabricação de ferramentas de corte, são utilizadas cerâmicas de corte (pretas) B3, VOK-60, VOK-63, VOK-71.

A cerâmica de corte (cermet) é um composto de óxido-carboneto de óxidos de alumínio e 30-40% de tungstênio e molibdênio ou molibdênio e carbonetos de cromo e ligantes refratários. A introdução de metais ou carbonetos metálicos na composição da cerâmica mineral melhora suas propriedades físicas e mecânicas e também reduz a fragilidade. Isso permite aumentar a produtividade do processamento aumentando a velocidade de corte. A usinagem de semiacabamento e acabamento de peças feitas de ferro fundido cinzento, maleável, aços difíceis de cortar e algumas ligas de metais não ferrosos é realizada a uma velocidade de corte de 435-1000 m/min sem fluido de corte. As cerâmicas de corte são altamente resistentes ao calor.

A cerâmica de óxido-nitreto consiste em nitretos de silício e materiais refratários com inclusão de óxido de alumínio e outros componentes (silinita-R e cortinita ONT-20).

Silinit-R não é inferior em resistência às cerâmicas minerais de óxido-carboneto, mas possui maior dureza (HRA 94-96) e propriedades estáveis ​​​​em altas temperaturas.

Aços endurecidos e cimentados (HRC 40-67), ferros fundidos de alta resistência, ligas duras como VK25 e VK15, fibra de vidro e outros materiais são processados ​​com uma ferramenta cuja parte cortante é feita de grandes policristais com diâmetro de 3-6 mm e um comprimento de 4-5 mm baseado em nitreto cúbico de boro (elbor-R, cubonita-R, hexanita-R). Em termos de dureza, o CBN-R está próximo do diamante (86.000 MPa), e sua resistência ao calor é 2 vezes maior que a resistência ao calor do diamante. Elbor-R é quimicamente inerte a materiais à base de ferro. A resistência à compressão dos policristais atinge 4000-5000 MPa, resistência à flexão 700 MPa, resistência ao calor - 1350-1450 (C. Os materiais abrasivos incluem graus de eletrocorindo normais 14A, 15A e 16A, graus de eletrocorindo branco 23A, 24A e 25A, graus de monocorindo 43A, 44A e 45A. Graus de carboneto de silício verde 63C e 64C e graus preto 53C e 54C, carboneto de boro, elbor, diamante sintético, etc.

Os pós são feitos de materiais abrasivos, destinados ao corte livre e ligado na forma de ferramentas abrasivas (rebolos, pedras de amolar, lixas, fitas, etc.) e pastas.

4. Afiar cortadores

Nas empresas de construção de máquinas, as ferramentas geralmente são afiadas centralmente. Porém, às vezes é necessário afiar a ferramenta manualmente.

Para a afiação manual de ferramentas, são utilizadas máquinas de afiar e retificar, por exemplo, uma máquina modelo 3B633, composta por uma cabeça retificadora e uma base. Um motor elétrico de duas velocidades está embutido na cabeça de retificação. Os rebolos são fixados nas extremidades de saída do eixo do rotor, que são cobertos com invólucros com telas de proteção. A máquina está equipada com mesa rotativa ou suporte de ferramenta para instalação da fresa. A estrutura abriga o quadro elétrico e o painel de controle.

As retificadoras e retificadoras, dependendo da finalidade e do tamanho dos rebolos, podem ser divididas em três grupos: máquinas pequenas com rebolo com diâmetro de 100-175 mm para afiar ferramentas pequenas, máquinas médias com rebolo com diâmetro de 200-350 mm para afiar os principais tipos de fresas e outras ferramentas, máquinas grandes com círculo com diâmetro igual ou superior a 400 mm para retificar peças e trabalhos de desbaste e limpeza.

Os cortadores, dependendo do seu design e padrão de desgaste, são afiados na frente, atrás ou em ambas as superfícies. Fresas padrão com pastilhas de metal duro ou aço rápido são geralmente afiadas em todas as superfícies de corte. Em alguns casos, se os cortadores apresentarem leve desgaste na superfície frontal, eles serão afiados apenas na superfície posterior.

Ao afiar em retificadoras e retificadoras, a fresa é colocada sobre uma mesa rotativa ou suporte de ferramenta e a superfície a ser processada é pressionada manualmente contra o rebolo. Para desgastar o disco de maneira uniforme, o cortador deve ser movido ao longo de uma mesa ou suporte de ferramenta em relação à superfície de trabalho do disco.

Ao afiar uma fresa ao longo das superfícies traseiras, a mesa ou suporte da ferramenta é girado em um determinado ângulo traseiro e fixado próximo à roda. A fresa é colocada sobre uma mesa ou suporte de ferramenta de forma que a aresta de corte fique paralela à superfície de trabalho do círculo. A superfície frontal da fresa é geralmente afiada com a superfície lateral do círculo, enquanto a fresa é montada no descanso da ferramenta da superfície lateral. A superfície frontal também pode ser afiada usando a periferia de um círculo, mas esse método é menos conveniente. Os cortadores de aço rápido são afiados primeiro na frente e depois nas superfícies traseiras principal e auxiliar. Ao afiar fresas de metal duro, o mesmo procedimento é usado, mas as superfícies traseiras da haste são pré-processadas em um ângulo 2-3 maior que o ângulo de afiação na placa de metal duro.

A qualidade da afiação depende da qualificação do trabalhador que faz a afiação e das características dos rebolos. À medida que a força de pressão da ferramenta contra o rebolo aumenta, a produtividade do trabalho aumenta, mas ao mesmo tempo podem ocorrer queimaduras e rachaduras. Normalmente, a força de fixação não excede 20-30 N. Com o aumento do avanço longitudinal, a probabilidade de formação de fissuras diminui.

Normalmente, rebolos de diferentes características são instalados em uma retificadora e retificadora, o que permite a afiação preliminar e final da ferramenta. Na pré-afiação de ferramentas de metal duro, utilize rebolos de metal duro, silício (24A) com granulometria 40, 25, 16 e dureza CM2 e C1 em liga cerâmica (K5); a afiação final (com tolerância de 0,1-0,3 mm) é realizada em discos abrasivos de diamante, CBN e de grão fino com ligação de baquelite.

Na pré-afiação de ferramentas de alta velocidade, são utilizados rebolos feitos de eletrocorindo (23A, 24A) com granulometria 40, 25, 16 e dureza CM1, CM2 em liga cerâmica (K5). A afiação final (com folga de 0,1-0,3 mm) é realizada com rodas de eletrocorindo (23A, 24A) ou monocorindo (43A, 45A) com granulometria 25, 16 e 12 e dureza M3, SM1, SM2 em ligação não cerâmica (K5). A rugosidade da superfície da ferramenta após a afiação preliminar é de 2,5-0,63 mícrons, após a afiação final é de 0,63-0,1 mm de acordo com Ra.

Ao afiar uma fresa em uma roda de granulação fina, permanecem irregularidades na aresta de corte, o que afeta diretamente a taxa de desgaste da fresa. Portanto, após a afiação, a fresa é polida em uma roda diamantada ou em discos giratórios de ferro fundido com pastas abrasivas. Velocidade de rotação roda de diamante- até 25 m/s, velocidade de rotação do disco - 1-1,5 m/s. A fresa é ajustada ao longo das superfícies traseira e frontal principais para um chanfro de 1,5-4 mm. A superfície traseira auxiliar do cortador não é processada.

Para obter superfícies alta qualidade(Ra = 0,32 (0,08 µm) é necessário que o batimento do disco ou círculo de acabamento não ultrapasse 0,05 mm, e sua rotação seja direcionada sob a aresta de corte. Antes de aplicar a pasta no disco, ele deve ser levemente limpo com pincel de feltro embebido em querosene A camada de pasta aplicada no disco deve ser fina, pois uma camada espessa não acelera o acabamento. O acabamento deve ser feito com leve pressão, tocando o disco de acabamento com a fresa. bater forte não acelera o acabamento, apenas aumenta o consumo da pasta.

A verificação dos ângulos de afiação da fresa pode ser feita por meio de gabaritos e instrumentos.

As brocas são afiadas ao longo da superfície posterior, conferindo-lhes um formato curvo para garantir ângulos posteriores iguais em qualquer seção dos dentes cortantes. Para fazer isso, a broca é pressionada contra o rebolo e girada ao mesmo tempo. Primeiro, afie a superfície próxima à aresta de corte e, em seguida, a superfície localizada em um grande ângulo traseiro. Para brocas de metal duro, a placa é afiada primeiro e depois o corpo da broca.

Referências

1. V.N.Feshchenko, Makhmutov R.Kh. Virando. Editora " pós-graduação" Moscou. 1990.

2. L. Fadyushin, Ya. A. Muzykant, A. I. Meshcheryakov e outros. M.: Engenharia Mecânica, 1990.

3. P.I.Yashcheritsyn et al. Fundamentos de materiais de corte e ferramentas de corte. Mn.: Ensino superior, 1981.

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