Fresamento 101: técnicas, ferramentas e máquinas
Este artigo sobre fresamento oferece uma visão geral abrangente das técnicas, ferramentas e máquinas essenciais para cortar e modelar metais...
I. Causas e soluções comuns para falhas em fresadoras
1. Grandes vibrações durante a fresagem
Grandes vibrações durante o fresamento podem facilmente danificar as ferramentas, aumentar a rugosidade da superfície da peça de trabalho e impedir o uso de fresamento escalonado e taxas normais de avanço de fresamento. As causas e soluções para grandes vibrações durante o fresamento são as seguintes.
(1) Folga do eixo
As principais causas da folga do fuso são a folga excessiva do rolamento do fuso e a corrosão na pista do rolamento do fuso. A primeira pode ser resolvida com o ajuste da folga do rolamento do fuso, enquanto a segunda exige a substituição do rolamento.
(2) Folga na mesa de trabalho
A principal causa da folga da mesa de trabalho é que a tira guia da mesa de trabalho está muito frouxa. Ela precisa ser reajustada, e o aperto pode ser controlado com um calibrador de folga de 0,03 mm. Se a faixa-guia não estiver reta, ela deve ser raspada ou substituída.
(3) Grande folga entre o parafuso de avanço da mesa de trabalho e a porca
A solução é reajustar a folga ajustando a posição da porca ajustável através da engrenagem sem fim, garantindo a folga adequada entre o parafuso de avanço e a porca e apertando os parafusos de fixação.
(4) Outros fatores
- Se a base da máquina estiver ruim, ela deverá ser reconstruída de acordo com os requisitos.
- Se o motor principal vibrar excessivamente, deverá ser realizado o balanceamento dinâmico do rotor do motor.
- Se as engrenagens de acionamento principal se moverem de forma desigual ou produzirem ruídos altos, inspecione e substitua as engrenagens defeituosas.
- Se o cone da fresa não coincidir com o furo cônico ou se a fresa não estiver apertada corretamente, verifique e retifique o cone e aperte a fresa.
2. Movimento irregular ao girar manualmente a mesa de trabalho no sentido longitudinal
As principais causas são a flexão ou o desgaste parcial do parafuso de avanço, ou o desalinhamento entre o eixo do parafuso de avanço e a guia longitudinal. O primeiro requer endireitamento, reparo ou substituição do parafuso de avanço; o segundo requer reinstalação do parafuso de avanço e alargamento dos orifícios do pino de posicionamento.
3. Rastejamento da mesa de elevação durante a elevação em baixa velocidade
As causas são o fato de a barra de pressão da guia da coluna não estar solta e a lubrificação deficiente. A primeira exige o afrouxamento e o ajuste da barra de pressão, enquanto a segunda exige a manutenção da lubrificação adequada.
4. A alimentação rápida da mesa de trabalho falha ao iniciar ou desengatar
O principal motivo pelo qual a alimentação rápida da mesa de trabalho não dá partida é a folga excessiva na embreagem de fricção. A embreagem precisa ser revisada e o eletroímã também deve ser verificado quanto a falhas.
Os principais motivos para a falha no desengate do avanço rápido da mesa de trabalho são o excesso de magnetismo residual no eletroímã ou a força insuficiente da mola de retorno lento. Eletricistas e mecânicos devem consertá-lo e ajustá-lo. Essa falha é rara, mas muito perigosa e deve receber atenção especial.
5. Falha na embreagem de segurança do sistema de alimentação
Há duas manifestações de falha da embreagem de segurança do sistema de alimentação: uma é que a mesa de trabalho para de se alimentar com uma leve resistência; a outra é que a alimentação não para automaticamente quando sobrecarregada.
O principal motivo da falha da embreagem de segurança é o ajuste incorreto do torque. A embreagem de segurança deve ser reajustada para girar com um torque de 157-196 N-m.
6. Rotação ruim do fuso ou falha na partida
Se o fuso não parar dentro de 0,5s após pressionar o botão "Stop" ou até mesmo inverter, a causa é o ajuste inadequado do dispositivo de frenagem do fuso ou falha do relé no circuito elétrico. Se o fuso não der partida após pressionar o botão e o motor emitir um som de "zumbido", trata-se de uma falha elétrica que precisa ser reparada por mecânicos e eletricistas.
7. Dificuldade de engatar as marchas de mudança de velocidade
Ao mudar a velocidade do fuso, se a alavanca de mudança de velocidade não puder ser empurrada para sua posição original, a causa é que o microinterruptor de mudança de velocidade não está funcionando. Um eletricista deve verificar e consertar o microinterruptor.
8. Falha nas alças de controle de alimentação horizontal e vertical da mesa de trabalho ou no dispositivo de intertravamento manual e automático
Quando as alças de controle de alimentação horizontal e vertical da mesa de trabalho falham, não há alimentação horizontal ou vertical, ou até mesmo ambas as direções são alimentadas simultaneamente. As principais causas são mudanças de posição do tambor ou mudanças de posição da haste do interruptor elétrico. Eletricistas e mecânicos devem ajustá-las e repará-las.
Quanto à falha do dispositivo de intertravamento manual e automático horizontal e vertical, a principal causa é o desprendimento da alavanca de acionamento ou do pino de parada no dispositivo de intertravamento. Os mecânicos devem ser chamados para inspeção e reparo.
II. Operação segura de máquinas de fresagem
A operação segura das fresadoras inclui a segurança da qualidade do processamento da peça de trabalho, bem como a segurança dos operadores e do equipamento. Para obter um processamento de peças de qualidade e uma produção segura, os operadores da fresadora devem seguir as "Regras gerais de processo para operações de corte" (consulte a Tabela 1) e as "Regras gerais de processo para operações de fresamento" (consulte a Tabela 2).
Tabela 1 Regras gerais de processo para operações de corte
| Item | Regras principais | |
| Preparação antes do processamento | 1) Depois de receber a tarefa de processamento, o operador deve primeiro verificar se todos os desenhos do produto, especificações do processo e documentos técnicos relacionados estão completos 2) Entenda e leia claramente as especificações do processo, os desenhos do produto e seus requisitos técnicos. Se houver alguma dúvida, consulte a equipe relevante antes de prosseguir com o processamento 3) Verifique se a peça em branco ou o produto semiacabado atende aos requisitos de acordo com o desenho do produto e/ou a especificação do processo. Se algum problema for encontrado, informe-o imediatamente ao pessoal relevante e só prossiga com o processamento depois que os problemas forem resolvidos 4) Prepare todos os equipamentos de processo necessários de acordo com a especificação do processo e resolva prontamente qualquer problema. No caso de novos acessórios ou moldes, familiarize-se primeiro com seus requisitos de uso e métodos de operação 5) Coloque os equipamentos de processo nas posições designadas, não os posicione de forma incorreta e, principalmente, não os coloque nas guias das máquinas-ferramenta 6) Não desmonte ou modifique o equipamento de processo arbitrariamente 7) Verifique o equipamento da máquina-ferramenta a ser usado para o processamento e prepare todos os acessórios necessários. Antes do processamento, lubrifique a máquina-ferramenta e execute uma operação a seco conforme especificado | |
| Fixação de ferramentas e peças de trabalho | Fixação de ferramentas | 1) Antes de fixar qualquer ferramenta, sempre limpe a haste da ferramenta, o suporte da ferramenta, a luva guia, etc. 2) Depois de fixar a ferramenta, verifique se ela está correta usando um dispositivo de ajuste de ferramenta ou um corte de teste |
| Fixação da peça de trabalho | 1) Ao instalar acessórios na mesa de trabalho da máquina-ferramenta, primeiro limpe a superfície da base de localização e alinhe sua posição em relação à ferramenta 2) Antes de fixar a peça de trabalho, limpe a superfície de localização, a superfície de fixação, os calços e as superfícies de localização e fixação do dispositivo de fixação, garantindo que não haja rebarbas 3) Fixe de acordo com o ponto de referência de localização especificado na especificação do processo. Se não for especificado, o operador poderá escolher o ponto de referência de localização e o método de fixação. Selecione o ponto de referência de localização de acordo com os seguintes princípios: ① Tente fazer com que o ponto de referência de localização coincida com o ponto de referência do projeto ② Tente usar o mesmo ponto de referência de localização para todas as superfícies de usinagem ③ Para a usinagem de desbaste, escolha uma superfície plana e não processada ou uma superfície com permissão mínima de usinagem como ponto de referência de localização e use-a apenas uma vez ④ Para operações de usinagem de acabamento, o ponto de referência de localização deve ser uma superfície já usinada ⑤ O ponto de referência de localização escolhido deve permitir o posicionamento e a fixação convenientes da peça de trabalho, garantindo estabilidade e confiabilidade durante a usinagem. 4) Para peças de trabalho sem acessórios especializados, siga estes princípios ao alinhar: ① Para peças de trabalho com marcação, alinhe de acordo com as linhas de marcação ② Para peças de trabalho não circunscritas, se a superfície exigir processamento adicional em operações subsequentes, garanta uma margem de usinagem suficiente para a próxima operação ao alinhar ③ Para superfícies usinadas com dimensões finais nessa operação, a precisão do alinhamento deve ser inferior a 1/3 da tolerância dimensional e da tolerância de posição 5) Ao fixar os conjuntos, preste atenção para verificar o posicionamento das superfícies de contato 6) Ao fixar as peças de trabalho, a força de fixação deve atuar por meio de pontos ou superfícies de apoio. Para peças com baixa rigidez (ou com partes pendentes durante a usinagem), adicione suportes auxiliares em posições apropriadas para aumentar a rigidez 7) Ao fixar superfícies usinadas com precisão ou peças de material macio, use almofadas macias, como folha de cobre puro 8) Ao usar placas de pressão para fixar peças de trabalho, o ponto de apoio da placa de pressão deve ser ligeiramente mais alto do que a superfície da peça de trabalho, e os parafusos de fixação devem estar o mais próximo possível da peça de trabalho para garantir a força de fixação | |
| Requisitos de processamento | 1) Para garantir a qualidade do processamento e melhorar a produtividade, escolha os parâmetros de corte adequados com base no material da peça, nos requisitos de precisão e nas condições da máquina-ferramenta, da ferramenta de corte e do dispositivo de fixação. Ao usinar peças fundidas, para evitar danos às ferramentas devido a inclusões de areia na superfície ou camadas endurecidas, a profundidade de corte deve ser maior do que a profundidade das inclusões de areia ou camadas endurecidas quando as condições permitirem 2) Para dimensões com requisitos de tolerância, tente usinar até o meio da faixa de tolerância 3) Para operações de usinagem de desbaste em que a rugosidade da superfície não está especificada na especificação do processo, a rugosidade da superfície usinada Ra não deve exceder 25μm 4) A rugosidade da superfície Ra antes do alargamento não deve exceder 12,5 μm 5) A rugosidade da superfície Ra antes do esmerilhamento de precisão não deve exceder 6,3 μm 6) Durante a usinagem de desbaste, os chanfros, os arredondamentos e as profundidades dos sulcos devem ser usinados ou aprofundados de acordo com as permissões de usinagem de acabamento para garantir que os requisitos do projeto sejam atendidos após a usinagem de acabamento 7) Para superfícies de peças de trabalho que exigem endurecimento de superfície, teste ultrassônico ou polimento com rolo em operações subsequentes, a rugosidade da superfície Ra usinada nessa operação não deve exceder 6,3μm 8) Se a rebarbação não puder ser realizada em operações subsequentes, as rebarbas produzidas nessa operação devem ser removidas nessa operação 9) Durante a usinagem de peças grandes, verifique regularmente se a peça de trabalho se soltou para evitar problemas de qualidade ou acidentes devido ao afrouxamento 10) Quando a usinagem de desbaste e de acabamento for realizada na mesma máquina-ferramenta, geralmente solte a peça de trabalho após a usinagem de desbaste, deixe-a esfriar e, em seguida, fixe-a novamente 11) Se ocorrerem sons anormais ou se a rugosidade da superfície piorar repentinamente durante o processo de corte, retraia imediatamente a ferramenta, pare a máquina e inspecione 12) Na produção em lote, a primeira peça deve ser inspecionada e, somente depois de aprovada na inspeção, a produção pode continuar 13) Durante o processo de usinagem, os operadores devem realizar a autoinspeção das peças de trabalho 14) Ao inspecionar, use os instrumentos de medição corretamente. Ao usar calibradores, micrômetros etc., empurre ou gire-os com cuidado, evitando força excessiva. Ao usar paquímetros, micrômetros, relógios comparadores, etc., ajuste a posição zero com antecedência | |
| Manuseio de pós-processamento | 1) Depois de cada operação, as peças de trabalho devem estar livres de cavacos, água e sujeira, e bem dispostas nos dispositivos designados para evitar amassados, solavancos ou arranhões 2) As superfícies que não serão submetidas a processamento adicional imediatamente ou que tenham sido usinadas com acabamento devem ser tratadas para prevenção de ferrugem 3) As peças de trabalho mantidas por dispositivos magnéticos durante a usinagem devem ser desmagnetizadas após o processamento 4) Para peças relacionadas processadas em grupos, as marcações (ou numeração) devem ser feitas após o processamento 5) As peças de trabalho concluídas em cada processo só podem ser transferidas para o processo seguinte depois de serem inspecionadas e aprovadas por inspetores dedicados 6) Depois de usar o equipamento de processo, ele deve ser limpo (aplique óleo antiferrugem) e devolvido ao local designado ou ao armazenamento de ferramentas 7) Os desenhos de produtos, as especificações de processos e outros documentos técnicos utilizados devem ser mantidos limpos e organizados, sendo estritamente proibidas modificações | |
Tabela 2 Regras gerais de processo para fresamento
| Item | Regras principais |
| Seleção e fixação de fresas | 1) Seleção do diâmetro da fresa e do número de dentes ① O diâmetro da fresa deve ser selecionado com base na largura e na profundidade da fresagem; geralmente, quanto maiores e mais profundas forem a largura e a profundidade da fresagem, maior deverá ser o diâmetro da fresa. ② O número de dentes da fresa deve ser selecionado com base no material da peça e nos requisitos de processamento; em geral, para fresar materiais plásticos ou usinagem de desbaste, escolha a opção grossa. fresas de dentes; para fresar materiais frágeis ou para semiacabamento e acabamento, escolha fresas de dentes médios ou finos 2) Fixação de fresas ① Ao fixar uma fresa em uma fresadora horizontal, mantenha a fresa o mais próximo possível do fuso, sem afetar o processamento, e o suporte de apoio próximo ao fuso. o cortador. Se o cortador precisar ficar longe do fuso, um suporte auxiliar deverá ser instalado entre o fuso e o cortador ② Ao fixar uma fresa em uma fresadora vertical, escolha um suporte de ferramenta curto sempre que possível, sem afetar a fresagem ③ Após fixar a fresa, se necessário, use um indicador para verificar o desvio radial e da face final da fresa ④ Ao fresar superfícies planas largas com duas fresas cilíndricas simultaneamente, escolha duas fresas com direções espirais opostas |
| Fixação da peça de trabalho | 1) Fixação em um torno de máquina ① Certifique-se da posição correta do torno de bancada na mesa de trabalho; se necessário, use um indicador para alinhar e fixar a face da mandíbula do torno de bancada para torná-la paralela ou perpendicular à direção do movimento da mesa da máquina ② Coloque espaçadores paralelos de espessura apropriada sob a peça de trabalho e, ao fixá-la, certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente pressionada contra os espaçadores paralelos. ③ A peça de trabalho não deve se projetar muito acima das garras do torno ou se estender muito longe das extremidades das garras para evitar vibração durante o fresamento. 2) Requisitos para o uso de um cabeçote divisor (fixação) Ao fixar uma peça de trabalho no cabeçote divisor, primeiro trave o eixo do cabeçote divisor. Ao apertar a peça de trabalho, é proibido usar um tubo na alça para aplicar força ② Após ajustar o ângulo de inclinação do eixo do cabeçote divisor, aperte os quatro parafusos na base para evitar o movimento da posição zero Ao fixar peças de trabalho semelhantes a eixos entre os dois centros do cabeçote divisor, certifique-se de que as linhas centrais dos centros dianteiro e traseiro estejam alinhadas Ao indexar com o cabeçote divisor, a alça de indexação deve ser girada em uma direção. Se a posição for ultrapassada, gire para trás mais do que o limite excedido. distância e, em seguida, gire para a posição correta para eliminar a folga Ao indexar, insira lentamente o pino de posicionamento na alça no orifício da placa de indexação. Não solte repentinamente para não danificar a placa de indexação. placa |
| Processo de fresagem | 1) Depois de ajustar a máquina antes da fresagem, bloqueie as direções de movimento não utilizadas 2) Ao se aproximar da peça de trabalho com avanço rápido, mude para a taxa de avanço normal para evitar a colisão entre a ferramenta e a peça de trabalho 3) Ao fresar ranhuras helicoidais, primeiro faça um teste com as engrenagens calculadas (troque as engrenagens) para verificar se a direção do avanço e da espiral estão corretas e, em seguida, prossiga com o processamento 4) Ao fresar com fresas de forma, para melhorar a vida útil da ferramenta, os parâmetros de corte geralmente devem ser cerca de 25% menores do que os das fresas cilíndricas 5) Ao fresar o perfil usando o método de cópia, mantenha um bom contato entre o rolo e o modelo, mas evite pressão excessiva para permitir que o rolo gire livremente 6) Ao cortar, a fresa deve estar o mais próximo possível do dispositivo de fixação para aumentar a estabilidade durante o corte 7) Seleção de fresagem escalonada e fresagem convencional ① O fresamento convencional é recomendado nas seguintes situações: Quando a folga entre o parafuso de avanço e a porca da mesa da fresadora for grande e não puder ser facilmente ajustada; quando a superfície da peça de trabalho tiver uma camada dura, incrustações ou dureza irregular; quando a superfície da peça de trabalho for significativamente irregular; quando o material da peça de trabalho for muito duro; durante o fresamento em etapas; quando a profundidade de corte for grande ② O fresamento escalonado é recomendado nas seguintes situações: Ao fresar peças de trabalho que são difíceis de fixar com segurança ou que são finas e longas; para fresamento de precisão; ao cortar materiais como baquelite, plásticos ou vidro acrílico Além disso, os seguintes pontos devem ser observados: |
1) Antes de iniciar a fresadora, primeiro verifique se todas as alças estão na posição correta, lubrifique todas as peças deslizantes e, em seguida, opere em baixa velocidade por 3 a 5 minutos. Só comece a trabalhar depois de confirmar que todas as peças estão funcionando normalmente.
2) Ao carregar/descarregar peças de trabalho ou medir dimensões, a peça de trabalho deve ser afastada da posição da fresa e a máquina deve ser parada; no entanto, não pare a máquina antes que a peça de trabalho tenha se afastado da ferramenta.
3) Ao carregar/descarregar peças de trabalho pesadas, escolha equipamentos e métodos de elevação confiáveis e certifique-se de que a peça de trabalho esteja fixada com segurança.
4) Instale corretamente as ferramentas de corte e verifique regularmente o desgaste e o aperto das ferramentas.
5) Todas as superfícies deslizantes da fresadora devem estar limpas e livres de objetos. As superfícies de referência de instalação, como o orifício cônico do fuso e a superfície da mesa de trabalho, devem estar limpas e sem arranhões, e devem ser lubrificadas regularmente.
6) É proibido golpear fortemente as peças de trabalho na máquina, pisar na superfície da mesa da máquina ou colocar objetos que possam danificar a superfície da mesa.
7) Ao alterar as velocidades do fuso na fresadora, geralmente evite alterar mais de três vezes continuamente. Caso contrário, cada mudança de velocidade deve ser feita com um intervalo de 5 minutos para evitar danos ao circuito do motor devido à corrente de partida excessiva.
8) Ao alimentar manualmente a mesa de trabalho nas direções longitudinal, transversal e vertical, se a distância necessária em uma determinada direção for excedida, não retorne diretamente à escala necessária. Em vez disso, gire a alavanca uma volta para trás e, em seguida, gire-a novamente até o valor necessário.
9) Concentre-se durante o trabalho, mantenha a cabeça e as mãos longe das ferramentas de corte rotativas, não toque na fresa com as mãos e nunca use as mãos para frear.
10) Não use luvas durante a operação; pessoas com cabelos longos devem usar capacetes de segurança. Não remova os cavacos diretamente com as mãos nem os assopre com a boca; use uma escova macia para varrê-los com cuidado.
Ao fresar em altas velocidades, use óculos de proteção para evitar que os cavacos que voam em alta velocidade danifiquem seus olhos. Ao fresar peças de ferro fundido, é melhor usar uma máscara para evitar a inalação de pó de cavacos pela boca e pelo nariz.
11) Preste atenção à operação de todas as peças o tempo todo. Se for detectada alguma anormalidade, pare a máquina imediatamente, inspecione e elimine a falha.
12) Ao sair da máquina, sempre desconecte a fonte de alimentação; antes de terminar o trabalho, certifique-se de que a mesa de trabalho esteja posicionada no meio de cada direção de alimentação.
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