Análise da qualidade de furos realizados por fresamento helicoidal interpolado

Abstract

Resumo: A confecção de furos em máquinas é, geralmente, obtida pelo processo de furação. Mas quando necessitamos de alta qualidade final, ainda se empregam, por exemplo, os processos de mandrilamento, alargamento e brunimento. Em máquinas CNC, centros de usinagem ou fresadoras, podem, ainda, utilizar o processo de fresamento. Isto é alcançado graças aos recursos de interpolação helicoidal deste tipo de máquina. Na fabricação de furos de grandes diâmetros, o fator limitante é o diâmetro das brocas. Nos processos de mandrilamento, alargamento e brunimento, deve-se realizar um pré-furo para que a ferramenta possa executar a usinagem. Porém, com as recentes melhorias em geometrias e materiais de ferramentas aliados aos recursos de programação CN, pode-se obter furos de grandes diâmetros sem necessidades de pré-furo. O objetivo deste trabalho é a avaliação da qualidade de furos obtidos pelo processo de fresamento helicoidal interpolado. A usinagem foi realizada em cheio e em acabamento com pré-furo, em uma placa de SAE 1045 normalizado com uma fresa de topo toroidal de insertos intercambiáveis em metal duro. As variáveis independentes foram o tipo fresamento (concordante X discordante) e a velocidade de avanço em dois níveis. A qualidade dos furos foi avaliada pela rugosidade (Ra), a circularidade e a cilindricidade. Os resultados obtidos até o momento permitem concluir que a qualidade é satisfatória. Além disso, e mais importante, pode-se concluir também que a opção por este tipo de operação possibilita a racionalização de ferramentas de corte. A ferramenta em teste, por exemplo, pode ser utilizada em outras operações, tais como o fresamento frontal.

Abstract: The hole making is in general, done by drilling process. However, depending on the quality requirements, other process like; boring, reaming or honing is demanded. Nowadays, the shop floors equipped with CNC machines and standard end or face mills can count on a new cutting strategy. This one is called interpolated helical milling (IHM). This new option is recommended by the tool manufacture as an advantageous technique in machining of large holes. The main purpose of this paper is to present the results of the evaluation of 35 - 38mm diameter milled holes. This evaluation was based on surface roughness (Ra or Rmáx), roundness and cylindricity. Twelve holes were milled in a SAE 1045 steel plate without previous drilling. All tests carried out in a vertical machine center using a thoroidal milling cutter with coated cemented carbides. The better surfaces were achieved less material removal rate. Despite of a higher cutting time, IHM allow tool inventory reduction, because the same tool can be applied in other operations, such as peripheral and face milling. The interpolated helical milling is an economic process for rough large holes in CNC machines; the final quality was IT8 or poorer in some conditions; less material remove rate is required to achieve better tolerances.