O que é o Roughing?
O desbaste, também conhecido como fresagem em desbaste ou desbaste CNC, é a primeira fase do processo de maquinagem. O seu principal objetivo é cortar rapidamente uma quantidade significativa de material indesejado de uma peça de trabalho para criar um esboço da forma desejada. Esta fase utiliza ferramentas de corte de elevado desempenho, como fresas de topo e fresas de desbaste. Estas ferramentas destinam-se a taxas de avanço elevadas e a cortes profundos. Estes são fundamentais para a remoção de material.
A função do desbaste consiste em dar à matéria-prima uma forma preliminar que a aproxime o mais possível da forma pretendida, mas deixando margem para o acabamento. Corta a peça de trabalho à medida e alivia as suas tensões internas. Isto evita a distorção durante as operações de precisão.
O desbaste trabalha a velocidades mais elevadas e a profundidades de corte mais profundas do que o acabamento. Remove mais material numa só passagem, mantendo as ferramentas fortes e o tempo de corte curto. O processo é definido pela sua capacidade de ser mais económico em termos de tempo do que preciso, uma vez que submete a peça de trabalho à precisão necessária na fase de acabamento.
Vantagens do desbaste na maquinagem
O desbaste na maquinagem tem muitas vantagens. É crucial para tornar o fabrico eficiente.
- Remoção rápida de material: Permite a remoção eficiente e rápida de material extra que é benéfico para simplificar outros processos de maquinagem.
- Base para o acabamento: Dá à peça de trabalho uma forma aproximada para que o processo de acabamento mais preciso e intrincado possa ser efectuado num tempo mais curto.
- Aumento da vida útil das ferramentas: Como remove a maior parte do material, o desbaste protege as ferramentas de acabamento mais finas do desgaste rápido, reduzindo assim as despesas com ferramentas.
- Melhorias de eficiência: Reduz o tempo total necessário para a operação de maquinagem, movendo rapidamente a peça de trabalho para a forma desejada, o que pode reduzir os custos de fabrico.
O que é o acabamento?
O acabamento na maquinagem CNC, vulgarmente conhecido como acabamento CNC, é a fase final do processo de maquinagem, em que a superfície de um componente maquinado é refinada para cumprir requisitos específicos. Esta fase é vital. Assegura que a peça tem o tamanho correto, cumpre tolerâncias rigorosas e tem o acabamento suave necessário para a sua função e aspeto.
No acabamento, a maquinagem passa da utilização de ferramentas de desbaste pesadas para a utilização de ferramentas de acabamento fino destinadas ao trabalho de pormenor. Estas ferramentas permitem incisões precisas e intrincadas que melhoram a superfície do componente para exibir o design pretendido. O processo de acabamento pode incluir retificação, polimento, galvanoplastia, jato de grânulos e anodização. Estas técnicas destinam-se a melhorar o aspeto estético da peça e as caraterísticas de desempenho, como a dureza, a resistência à corrosão e a condutividade eléctrica.
O acabamento na maquinagem também tem como objetivo alcançar uma elevada precisão dimensional e um acabamento superficial e garantir que a peça não apresenta defeitos, como rebarbas, que possam prejudicar o desempenho da peça. É a fase final do fabrico. Remove a quantidade necessária de material e coloca o componente nas suas dimensões exactas. Estas dimensões dizem respeito à planicidade, rugosidade, espessura, tolerância e acabamento da superfície. Esta elevada precisão é conseguida para garantir que cada peça é colocada corretamente. Também garante que não irá falhar, aumentando assim a durabilidade do produto.
Vantagens do acabamento na maquinagem
Na maquinagem CNC, o acabamento é um dos processos mais essenciais que proporciona inúmeras vantagens que melhoram a qualidade, a durabilidade e a funcionalidade das peças maquinadas. Os principais benefícios incluem:
- Apelo estético melhorado: A melhoria do acabamento da superfície que ajuda a obter um melhor aspeto da peça.
- Aumento da durabilidade: Aplicação de revestimentos de superfície que melhoram as propriedades de resistência ao desgaste, à corrosão e ao calor do material.
- Melhoria da qualidade da superfície: Melhorar os acabamentos de superfície de várias peças para minimizar a fricção entre elas e melhorar o desempenho geral das peças móveis.
- Aumento da vida útil dos produtos: Desta forma, o acabamento aumenta a precisão e a robustez, o que significa que os produtos fabricados durarão mais tempo e não necessitarão de ser substituídos constantemente.
- Eficiência operacional: Garantir que as peças funcionam perfeitamente nas suas aplicações porque são fabricadas com uma precisão exacta de acordo com as especificações.
- Alívio de tensões e melhoria mecânica: O tratamento térmico melhora as caraterísticas mecânicas da peça, o que ajuda a reforçar a estrutura da peça e o seu trabalho.
- Conformidade com as normas de conceção e desempenho: É o processo de garantir que as peças produzidas estão em conformidade com o projeto pretendido e desempenham a função necessária para a qual foram concebidas.
Diferença entre desbaste e acabamento
Desbaste: A remoção inicial de material a granel
- Objetivo: Esta operação tem por objetivo conseguir uma remoção muito rápida de material para aproximar a peça de trabalho da sua forma final. É o processo de trabalhar uma peça de metal para obter uma forma aproximada do objeto desejado, privilegiando a velocidade em detrimento da precisão.
- Taxa de remoção de material: Muito elevada, com cortes bastante profundos que permitem cortar o material da peça de trabalho muito rapidamente.
- Ferramentas: Utiliza ferramentas maiores e robustas, como as fresas de topo, para lidar com cargas pesadas de aparas e taxas de avanço elevadas que podem suportar operações de corte difíceis.
- Acabamento e precisão da superfície: Isto conduz a uma superfície rugosa, uma vez que o material é removido em grandes quantidades. O processo não procura obter detalhes finos ou tolerâncias apertadas nesta fase.
Acabamento: Refinamento e pormenorização
- Objetivo: O objetivo é atingir a precisão das dimensões, tolerâncias e acabamento superficial necessários. Isto é para que a peça funcione e tenha bom aspeto.
- Taxa de remoção de material: Reduzida significativamente, uma vez que o objetivo é melhorar o material, tornando-o mais fino sem alterar as suas dimensões.
- Ferramentas: Utiliza ferramentas especiais para trabalhos complexos. Estas incluem pequenas fresas de topo e fresas de acabamento. Efectuam cortes mais finos e leves para produzir uma superfície lisa.
- Acabamento e precisão da superfície: Este processo cria um acabamento fino e proporciona um acabamento de superfície preciso, em conformidade com os requisitos de conceção e as normas funcionais e estéticas.
Diferenças operacionais
- Velocidade de avanço e profundidade de corte: O desbaste apresenta taxas de avanço elevadas e cortes profundos para atingir mais rapidamente taxas elevadas de remoção de material. O acabamento é efectuado a uma taxa de avanço mais lenta e a uma profundidade mais lenta para garantir que o corte é preciso e o acabamento da superfície é suave.
- Utilização de líquido de refrigeração: O desbaste requer mais líquido de refrigeração para combater o calor originado por altas velocidades e cortes profundos. A utilização de líquido de refrigeração no acabamento é menor devido às baixas velocidades e às operações de corte menos severas que visam a precisão e a produção mínima de calor.
Considerações para uma maquinagem eficaz
- Tipo de material e seleção de ferramentas: O desbaste pode utilizar ferramentas grosseiras para materiais duros para evitar a lascagem, enquanto o acabamento pode utilizar ferramentas finas para acabamentos mais finos. Ambas as fases devem ter em conta as propriedades dos materiais para garantir o desempenho final da ferramenta e a qualidade do produto: O desbaste exige que o corte ocorra a uma velocidade rápida, garantindo que apenas o material extra seja cortado, exigindo assim os parâmetros de corte corretos. O acabamento da superfície, bem como as dimensões, têm de ser exactos; por isso, o processo de acabamento exige muito trabalho.
Cronometragem e sequência
- Ordem das operações: Começa com a operação mais grosseira designada por desbaste, que determina as formas básicas da peça de trabalho, abrindo caminho para o acabamento, que polirá a peça de trabalho até ao tamanho e precisão pretendidos. Esta ordem é importante para garantir que o processo de fabrico decorre sem problemas e que o produto é de elevada qualidade.
Sugestões para um desbaste eficaz na maquinagem CNC
Selecionar o material e a geometria corretos da ferramenta
Utilize ferramentas complexas, como fresas de topo de metal duro ou de aço de alta velocidade para desbaste, uma vez que permitem um corte eficiente. A análise do número de canais e do ângulo de hélice é fundamental, uma vez que determinam a taxa de evacuação de aparas e a eficiência da ferramenta de corte.
Otimização dos parâmetros de corte
Uma das estratégias críticas que deve ser observada durante o desbaste envolve o ajuste da velocidade e da taxa de avanço. O valor ótimo deve ser o de atingir o nível mais elevado de avanço sem comprometer o desgaste ou a vibração da ferramenta.
Implementação de estratégias eficazes de evacuação de chips
Reduzir o recorte de aparas e a acumulação de calor, utilizando os métodos corretos de remoção de aparas, como a perfuração de peck ou a quebra de aparas na programação. Selecionar ferramentas com um número ótimo de canais para melhorar o processo de remoção de aparas.
Utilização de técnicas de maquinagem de elevada eficiência
Discuta algumas abordagens modernas, como a fresagem trocoidal e a maquinagem de alta velocidade, para aumentar a taxa de desbaste. Estes métodos ajudam a minimizar a carga na ferramenta, melhoram o processo de corte e também aumentam a durabilidade da ferramenta.
Gerir o calor e o desgaste das ferramentas
Utilize líquidos de refrigeração durante o trabalho ou recorra à maquinagem a seco se o calor produzido durante o desbaste for um problema. Também é importante monitorizar o desgaste das ferramentas e submetê-las ao processo de substituição o mais cedo possível para aumentar a eficiência.
Garantir a rigidez da configuração
Utilizar um dispositivo estável de fixação do trabalho e garantir a rigidez da máquina e das ferramentas para fazer face às enormes forças de corte durante o processo de desbaste. Não se deve vibrar nem mover a mesa ou a peça de trabalho, pois isso pode causar problemas de acabamento da superfície e desgaste da ferramenta.
Adaptação às especificidades do material
Assegurar que os procedimentos de desbaste aplicados são adequados ao material que está a ser trabalhado. Este documento tem como objetivo fornecer-lhe uma compreensão de como o material se comporta sob forças de desbaste para que possa tirar o máximo partido das suas ferramentas de corte.
Utilização de ferramentas de software e de simulação
O software CNC moderno para aplicações de trabalho da madeira tem ferramentas de simulação para simular os trajectos e parâmetros de desbaste. Estas ferramentas podem ajudar a prever problemas que possam ocorrer, bem como a gerir a maquinagem para uma utilização eficiente do tempo e dos recursos.
Parâmetros de maquinagem
Minimize a taxa de alimentação, a velocidade de corte e a profundidade para cada tipo de operação de desbaste. A melhor abordagem aqui é ter parâmetros que possam ser definidos de forma personalizada. Isto torná-los-á mais eficazes e reduzirá as complicações durante o processamento.
Escolha de máquinas-ferramenta e software de controlo
Selecionar equipamento com elevada potência e rigidez para a operação de desbaste, de modo a poder suportar cargas de corte pesadas. Assegurar que o software de controlo pode reconhecer as alterações nas formas e tamanhos das tarefas de desbaste para uma melhor precisão e normalização.
Gestão do calor e do fluido de corte
Várias medidas podem resolver o problema do calor durante a maquinagem de ligas de alumínio através do processo de desbaste. Recomenda-se a utilização de fluidos com efeitos lubrificantes e de arrefecimento. Estes mantêm as ferramentas e as peças frias.
Dicas para obter um acabamento de precisão na maquinagem CNC
Seleção de ferramentas de precisão
As ferramentas de acabamento são utilizadas para operações de acabamento; as pontas de carboneto ou de diamante são ideais para oferecer um acabamento fino e precisão.
Afinação dos parâmetros de corte
Reduzir as velocidades de corte e as taxas de avanço para melhorar a qualidade do acabamento da superfície e as tolerâncias dimensionais para reduzir a deflexão e as vibrações da ferramenta.
Foco na qualidade do acabamento da superfície
Escolha a velocidade, as taxas de avanço e os percursos de ferramenta corretos. Estes reduzirão as marcas deixadas pela ferramenta e obterão o acabamento superficial necessário. Isto irá melhorar o aspeto da peça.
Minimizar a deflexão da ferramenta
Reduza os erros e os maus acabamentos de superfície encurtando as peças, selecionando diâmetros de ferramenta adequados e sistemas de suporte de ferramenta adequados para reduzir a flexão da ferramenta.
Utilizar técnicas de refrigeração adequadas
Direcionar o líquido de refrigeração para o local certo na área de corte. Isto melhora o acabamento da superfície e aumenta a vida útil da ferramenta. O tipo de líquido de refrigeração a utilizar depende do material que está a ser maquinado.
Implementar passagens ligeiras e múltiplas
O tamanho final deve ser o mais próximo possível do desejado, sem fazer um corte forte que é difícil para a ferramenta e que dará um melhor acabamento se for feito em várias passagens mais leves.
Optar pela fresagem escalonada
Reduzir a rugosidade da superfície utilizando a fresagem por escalada, que produz uma melhor formação de aparas e reduz o desgaste do flanco da ferramenta, conduzindo a um melhor acabamento da superfície.
Ter em atenção as caraterísticas do material
Ajustar as operações de acabamento às caraterísticas do material a processar, tais como a nitidez das ferramentas de corte e as condições de corte para obter os melhores resultados.
Conclusão
Na maquinagem CNC, o desbaste estabelece as bases para a precisão, enquanto o acabamento acrescenta o toque final de requinte. Ao dominar estas técnicas, os fabricantes podem aumentar a eficiência, a qualidade e a durabilidade, garantindo resultados superiores em cada produto.
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