Moagem trocoidal: princípios, parâmetros e melhores casos de uso

A fresagem trocoidal é uma estratégia de usinagem de alto desempenho que revolucionou a forma como os materiais difíceis de ser usinados são processados e as fendas profundas são criadas.em que a ferramenta envolve uma grande parte da peça de trabalho num caminho linear, a fresagem trocoidal emprega uma série de movimentos circulares ou helicoidais combinados com uma progressão para a frente.levando a vantagens significativas em termos de vida útil da ferramenta, taxas de remoção de material e qualidade da superfície.

Princípios da moagem trocoidal

O princípio central da fresagem trocoidal reside na gestão doArco de combateNo caso dos cortes tradicionais em ranhuras ou de largura total, a ferramenta de corte envolve o material em 180 graus ou mais, o que resulta em forças de corte elevadas,aumento da produção de calor, e desgaste rápido da ferramenta, especialmente em materiais duros ou cortes profundos.normalmente entre 5% e 20% do diâmetro da ferramenta.

Isso é conseguido movendo a ferramenta em uma série de trilhos "trocoides" que se assemelham a um cicloide.que é essencialmente um trocoideNa fresagem, a ferramenta realiza um pequeno movimento circular enquanto avança simultaneamente ao longo do caminho de corte desejado.Este contínuo envolvimento e desacoplamento das bordas de corte significa que cada dente entra e sai do corte sem problemas, reduzindo as cargas de choque e evitando a acumulação excessiva de calor.

Os benefícios deste engajamento controlado são multifacetados.profundidade axial de corte (Ap)Isto significa que você pode cortar mais fundo no material em uma única passagem, melhorando significativamente as taxas de remoção de material.Vida útil da ferramentaO calor gerado é distribuído de forma mais uniforme entre as bordas de corte, e o risco de chipping ou desgaste prematuro é minimizado.A espessura constante das lascas e a melhoria da evacuação das lascas inerentes à fresagem trocoidal contribuem para uma melhoracabamento da superfíciee redução do endurecimento do trabalho, particularmente importante para materiais como o aço inoxidável e as superligações.

Parâmetros-chave na fresagem trocoidal

A otimização da fresagem trocoidal requer uma consideração cuidadosa de vários parâmetros interligados:

• Envolvimento radial (Ae):Como discutido, este é o parâmetro mais crítico. geralmente é mantido baixo, geralmente entre 0,05D e 0,20D (onde D é o diâmetro da ferramenta).Uma Ae menor leva a forças de corte mais baixas e vida útil mais longa da ferramenta, mas pode exigir mais passagens trocoidais.

• Profundidade axial de corte (Ap):O processo de moldagem é muito mais complexo, mas o processo de moldagem é muito mais rápido.maximizando o envolvimento das pontas de corte e distribuindo o desgaste uniformementeAp pode ser em qualquer lugar de 1D a 5D ou até mais, dependendo da ferramenta e do material.

• Taxa de alimentação (Fz/Vf):Devido ao baixo engajamento radial e às condições de corte estáveis, a fresagem trocoidal permite taxas de alimentação muito mais elevadas por dente (Fz) e, consequentemente, taxas de alimentação de mesa mais elevadas (Vf).É comum ver taxas de alimentação que são 2-5 vezes maiores do que as utilizadas na moagem convencional para o mesmo material.

• Velocidade do fuso (RPM):Semelhante às taxas de alimentação, velocidades de fuso mais altas são frequentemente empregadas para manter uma velocidade de superfície adequada na borda de corte e garantir uma formação de chip eficiente.

• Trocoidal Stepover (STR):Isso se refere à distância que o centro do caminho trocoidal avança com cada ciclo trocoidal completo.Ele influencia diretamente a quantidade de material removido por passagem e precisa ser cuidadosamente equilibrado com o envolvimento radial para garantir a usinagem eficiente sem sobrecarregar a ferramenta.

• Radius trocoidal (R):Este é o raio do caminho circular que a ferramenta faz dentro de cada trocoide.Um raio trocoidal maior geralmente corresponde a uma fenda mais larga ou mais remoção de material por passagem, mas ainda dentro dos princípios de baixa AE.

A interação entre estes parâmetros é crucial. Por exemplo, o aumento da profundidade axial de corte requer uma gestão cuidadosa do engajamento radial e das taxas de alimentação para evitar a sobrecarga da ferramenta.O software CAM moderno desempenha um papel vital no cálculo e otimização desses caminhos complexos de ferramentas, assegurando uma operação eficiente e segura.

Os melhores casos de uso para moagem trocoidal

A fresagem trocoidal se destaca em aplicações específicas onde a fresagem convencional luta.

• Fragmentação profunda e embolsamento:Esta é, sem dúvida, a principal aplicação para fresagem trocoidal.É notoriamente difícil com métodos tradicionais devido a problemas de evacuação de chipsA fração trocoidal permite cortes de profundidade total, reduzindo significativamente o tempo de usinagem e melhorando a vida útil da ferramenta.A ação de limpeza contínua do caminho da ferramenta também ajuda na evacuação de chips.

• Materiais difíceis de mecanizar:Materiais como aços inoxidáveis, ligas de titânio, Inconel e outras superligas são conhecidos por sua alta resistência, tenacidade e tendência a endurecer.A capacidade da fresagem trocoidal de manter uma massa constanteA redução da carga de chips e a distribuição uniforme do calor é altamente benéfica para estes materiais, reduzindo o risco de endurecimento do trabalho e prorrogando a vida útil de ferramentas caras de carburo.

• Operações de extracção:Para aplicações que exigem altas taxas de remoção de material no trabalho grosseiro, a fresagem trocoidal é excepcionalmente eficiente, podendo limpar grandes volumes de material de forma rápida e eficaz.preparação da peça para passagens de acabamento subsequentes.

• Partes de parede fina:Ao mecanizar peças com paredes finas, a fresagem tradicional pode induzir uma deflexão significativa, levando a imprecisões dimensionais ou chatter.As forças de corte mais baixas da fresagem trocoidal e o engajamento consistente reduzem esses problemas, permitindo uma usinagem mais estável de peças delicadas.

• Redução de vibrações:Ao manter as forças de corte baixas e consistentes, a fresagem trocoidal reduz significativamente as vibrações durante a usinagem.e contribui para um melhor acabamento da superfície.

• Melhoria da vida útil das ferramentas:Em todas as aplicações, o benefício mais consistente da fresagem trocoidal é a melhoria dramática da vida útil da ferramenta.Os moinhos de acabamento duram consideravelmente mais tempo, reduzindo os custos das ferramentas e o tempo de inatividade das máquinas para a troca de ferramentas.

Em essência, a fresagem trocoidal representa uma mudança de paradigma nas estratégias de usinagem, afastando-se da remoção de material por força bruta em direção a uma abordagem mais inteligente e controlada.Compreendendo os seus princípios e otimizando os seus parâmetros, os fabricantes podem liberar melhorias significativas na produtividade, longevidade da ferramenta e qualidade da peça, especialmente quando lidam com materiais e geometrias desafiadoras.