O que é o Grooving?
A ranhura, também designada por rebaixamento, é uma importante operação de maquinagem efectuada em máquinas de torno CNC. A ranhura é um processo de fazer ranhuras exactas numa peça de trabalho, o que é essencial para a montagem de componentes como os O-rings.
O processo é efectuado utilizando ferramentas concebidas de forma diferente com base em considerações dimensionais, de forma e de dureza. As principais técnicas são o torneamento reto, a ranhura de face e o contorno. Cada componente é selecionado de acordo com os requisitos do projeto, como o tipo de material e o tamanho da ranhura.
A ranhura é um dos elementos mais importantes do fabrico. Garante precisão e flexibilidade na produção. São a espinha dorsal da indústria moderna. Melhora a eficácia e a qualidade das peças fabricadas para ser uma das principais técnicas utilizadas no sector.
Compreender as várias técnicas de ranhurar
Viragem a direito
O torneamento retilíneo envolve o movimento linear para dentro e para fora da peça de material a ser contornada numa ranhura aberta ou para ajustar o diâmetro. Esta técnica, embora simples e fácil de trabalhar, anda sempre de mãos dadas com os cortes de ranhuras contínuas.
Ranhura de face
O perfilamento de face é a técnica superior para a formação de ranhuras em V ou U voltadas para a frente em peças funcionais. Através da utilização de ferramentas de ranhura em tijolo, a abordagem permite que o trabalho chegue a cantos que, de outra forma, não seriam possíveis; como resultado, obtém-se um elevado nível de precisão nos cortes radiais.
Ranhura de contorno
Quando se utiliza o ranhuramento de contorno, pretende-se obter padrões de ranhura difíceis, complexos, não lineares, com curvas ou com variação de direção. Este método complexo requer, por isso, um software de ponta, que governa com arte a constante formação e reformação das ranhuras.
Ranhura interna
O ranhuramento interno compreende o entalhe das ranhuras introduzidas no interior de uma peça com câmara, uma vez que este passo é essencial para a fixação de peças como vedantes e anéis de retenção. O procedimento eficaz de ranhurar internamente exige a aplicação de um caudal elevado do líquido de refrigeração para remoção de material e controlo de aparas, começando da linha posterior para a linha anterior do furo.
Ranhura externa
A ranhura é caracterizada pela moldagem da parte exterior do objeto.It inclui:
- Ranhura de corte único: As pastilhas são frequentemente utilizadas para processar ranhuras simples e pouco profundas com acabamento preciso para produção em massa. Para além disso, são implementados perfis específicos utilizando pastilhas.
- Ranhuras múltiplas: Este processo é acompanhado por uma gravação progressiva de várias ranhuras profundas que requerem um aumento da alimentação em 30-50% para garantir um fluxo suave.
- Rampagem: Acrescenta uma rotação em torno do eixo vertical que representa o movimento circular sequencial e a direção radial, resultando em ranhuras, semelhantes ao processo de fresagem de topo, com o binário reduzido destinado ao controlo das aparas.
Tipos de ferramentas de ranhurar
O material de construção destas ferramentas, que varia entre o aço rápido (HSS), o carboneto e a cerâmica, é um dos factores decisivos para o seu desempenho e capacidade em diferentes condições e materiais de maquinagem. A seleção do material da ferramenta é um fator muito importante porque determina em grande medida a eficiência das operações, acabamentos de superfície de alta qualidade e vida útil prolongada da ferramenta.
No caso das operações de torno CNC, conhecer os principais tipos de ferramentas de ranhurar e as suas utilizações específicas ajudará a atingir o nível de precisão e eficácia exigido. undefined
Ferramentas para ranhurar faces
As ferramentas de ranhurar em face são concebidas tendo em mente a precisão. Efectuam cortes axiais ao longo da face final de um componente, certificando-se de que o raio da ranhura é igual ao raio da ferramenta. A precisão aqui é fundamental para uma remoção eficaz das aparas, o que evita falhas nas ferramentas durante o processo.
Ferramentas de ranhurar de diâmetro exterior
As ferramentas de ranhurar de diâmetro exterior são utilizadas para criar ranhuras em peças de trabalho que são superfícies exteriores. Isto é conseguido fornecendo às ferramentas orifícios de refrigeração, tal como na maioria das fresas, o que, por sua vez, aumenta a sua resistência ao desgaste e durabilidade sob utilização constante.
Ferramentas para ranhurar o diâmetro interior
Para ranhuras internas, são utilizadas ferramentas de ranhurar de diâmetro interior. Estes componentes são feitos de materiais duros como o carboneto ou o diamante, que mantêm uma elevada precisão e durabilidade mesmo quando trabalham nos espaços apertados de uma peça oca.
Ferramentas de corte e torneamento de ranhuras
As ferramentas de torneamento para ranhurar são extremamente versáteis e podem ser utilizadas para uma variedade de tarefas de ranhurar, incluindo a realização de ranhuras de contorno especiais. As ferramentas de corte que também servem para cortar uma peça de trabalho em duas secções separadas também são utilizadas para fazer ranhuras excecionalmente estreitas.
Principais considerações sobre a maquinagem de ranhuras:
Tipo de material
O tipo de material tem um grande efeito na estratégia de maquinagem a utilizar. Os tipos de materiais desempenham um papel importante na seleção dos instrumentos de ranhurar e das suas caraterísticas. Por exemplo, ao utilizar materiais mais duros, são necessárias ferramentas duráveis, como carboneto ou cerâmica, para suportar o desgaste, enquanto os materiais mais macios podem permitir uma velocidade de maquinagem mais rápida e, consequentemente, um menor desgaste das ferramentas.
Geometria da ranhura
A geometria da ranhura, por sua vez, influencia as ferramentas atribuídas e as técnicas que serão empregues durante a maquinagem. As dimensões do padrão – incluindo a sua largura, profundidade e perfil – devem estar em sintonia com o objetivo do fabrico, quer se trate de calhas de vedação ou de calhas que exijam um aspeto mais suave.
Seleção de ferramentas
A escolha da ferramenta de ranhurar tem um grande impacto. Para garantir que as ferramentas correspondem tanto ao tamanho e à forma da ranhura como ao material a esculpir, minimizando o desgaste e aumentando a eficiência. As ferramentas de especificações variadas, adequadas para ranhurar interior ou exteriormente, permitem um trabalho preciso, combinando os requisitos com o equipamento.
Parâmetros de corte
Tipo Os parâmetros, como a profundidade de corte, o avanço e a velocidade do fuso, devem basear-se exatamente na dureza do material e na forma específica da ranhura. A configuração correta é de importância fundamental para evitar qualquer falha da ferramenta e para produzir uma superfície de qualidade superior.
Controlo de chips
O controlo adequado da apara é crucial para proteger a qualidade da ferramenta e gerar um acabamento uniforme. A geometria correta da ferramenta de evacuação de aparas e o tipo de arrefecimento do corte são os principais factores que afectam a evacuação eficaz das aparas para evitar a quebra da ferramenta e obter um funcionamento suave.
Como melhorar a maquinagem de ranhuras?
Medições de precisão: A precisão é fundamental na maquinagem de ranhuras. A utilização de ferramentas de precisão como micrómetros, calibradores e paquímetros garante que as ranhuras são executadas de acordo com as especificações exactas. A verificação regular das medições durante as operações pode atenuar os erros que comprometem a funcionalidade do componente.
Seleção e manutenção de ferramentas
A seleção das engrenagens certas para a abertura de ranhuras é uma fase essencial. É necessário utilizar ferramentas de aço rápido ou de carboneto devido à sua durabilidade e elevado desempenho, especialmente em materiais duros ou difíceis. Além disso, a afiação correta dos instrumentos também é importante. No entanto, estas ferramentas de má qualidade podem resultar na degradação da ranhura, bem como em maus acabamentos de superfície e até mesmo em quebras de ferramentas. Afiar as ferramentas e selecionar a ferramenta certa para a tarefa melhora não só a eficiência, mas também a qualidade do resultado.
Otimização dos parâmetros de corte
Equilibrar a velocidade de avanço e a velocidade de corte é uma obrigação para obter o melhor desempenho de maquinagem e acabamento da superfície. Começar com uma taxa de avanço mais lenta ajuda a ferramenta a quebrar as aparas, enquanto a velocidade de corte rápida prolonga a vida útil da ferramenta e melhora a qualidade da superfície. Para além do ajuste destes factores, a gestão do desgaste acentuado da ferramenta também pode ser conseguida através da redução da velocidade e da taxa de avanço, o que ajuda a prolongar a vida útil da ferramenta ao trabalhar com materiais duros.
Controlo eficaz das aparas
A gestão das aparas é essencial para evitar o bloqueio dos bicos e para manter o bom funcionamento do equipamento. A utilização de separadores de aparas ou a aplicação de um fluido de corte adequado ajuda a quebrar as aparas em tamanhos mais pequenos, o que facilitará a sua evacuação. Ao fazê-lo, o utilizador preserva a ferramenta e mantém a forma da ranhura.
Utilização de fluidos de corte
Os fluidos de corte desempenham o papel de minimizar a geração de calor na ferramenta e na peça de trabalho durante o processo de ranhurar. Ajudam a lubrificar o processo de corte, o que é muito importante tanto para a vida útil da ferramenta como para o tamanho do corte. A seleção adequada da viscosidade irá garantir que o processo decorre sem problemas, melhorando a formação de aparas e reduzindo a taxa de desgaste.
Conclusão
A ranhura de precisão garante a mais elevada qualidade e funcionalidade na maquinagem. A adesão às melhores práticas na seleção de ferramentas e parâmetros de corte é essencial para obter resultados óptimos.
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FAQS
O que significa para si a distinção entre uma ranhura e um sulco?
Uma ranhura é um orifício/abertura longo e fino no qual se insere algo, como uma moeda ou uma chave. Uma ranhura é semelhante a uma ranhura, mas difere na medida em que o seu objetivo é rodar, guiar ou segurar outros componentes dentro de um conjunto.
Qual é o melhor material para criar uma ferramenta de ranhurar?
O aço de alta velocidade (HSS) e o carboneto são as principais composições das ferramentas para maquinação das ranhuras. O carboneto é escolhido devido à sua dureza superior e necessidades de desgaste, especialmente para a produção em massa em condições exigentes.
O revestimento é um requisito obrigatório para as ferramentas de ranhurar?
O revestimento não é um passo crítico, mas é muito útil. Pode acrescentar até mais dez anos de vida a uma ferramenta, reduzindo a abrasão e a fricção. Os revestimentos frequentemente utilizados são o TiN e o DLC.
Como é que a retificação é diferente da ranhura?
A retificação engloba o processo de corte de substâncias em pedaços utilizando discos ou cintas abrasivas, aplicado principalmente para o acabamento de superfícies. Por outro lado, o ranhuramento é um processo de corte de ranhuras estreitas, geralmente efectuado para montagem ou para eliminação de tensões.
A distinção entre ranhurar e escarear
O processo de maquinagem de torneamento refere-se à criação de peças cilíndricas através da rotação do material em torno das ferramentas de corte fixas. Nestas operações, a abertura de ranhuras na superfície da peça, designada por “ranhura”, pode fazer parte das operações de torneamento.
Como fazer uma ranhura num tubo？
- Preparar o tubo: Limpar a superfície do tubo onde a ranhura vai ser enrolada para garantir que não existem impurezas ou obstruções.
- Configurar a máquina de ranhurar: Ajustar a máquina de ranhurar de acordo com o diâmetro e a espessura do tubo.
- Posicionar o tubo: Fixe o tubo na máquina, assegurando que está estável e alinhado corretamente.
Inicie o processo de ranhurar: Ativar a máquina e a roda de rolamento irá pressionar contra o tubo, formando uma ranhura à volta da sua circunferência. - Inspecionar a ranhura: Depois de a máquina completar o ciclo, verificar a uniformidade e a profundidade da ranhura de acordo com as especificações necessárias.
O que são fórmulas de grooving?
Velocidade de corte (V): V=π×D×N
V é a velocidade de corte em metros por minuto (m/min).
D é o diâmetro da peça ou ferramenta em metros.
N é a velocidade do fuso em rotações por minuto (RPM).
Taxa de avanço (F): F=N×f
F é a taxa de avanço em milímetros por minuto (mm/min).
f é o avanço por rotação em milímetros (mm/rev).
Profundidade de corte: Esta é normalmente especificada com base nas capacidades da ferramenta e no material da peça.
