“Explicação detalhada dos métodos comuns de usinagem para máquinas-ferramentas CNC – Usinagem de mandrilamento”
I. Introdução
Na área de usinagem com máquinas-ferramentas CNC, a mandrilamento é um recurso tecnológico extremamente importante. Permite expandir o diâmetro interno de furos ou outros contornos circulares com ferramentas de corte e possui amplas aplicações, desde a usinagem semi-desbaste até a usinagem de acabamento. Os fabricantes de máquinas-ferramentas CNC apresentarão em detalhes os princípios, métodos, características e aplicações da mandrilamento.
Na área de usinagem com máquinas-ferramentas CNC, a mandrilamento é um recurso tecnológico extremamente importante. Permite expandir o diâmetro interno de furos ou outros contornos circulares com ferramentas de corte e possui amplas aplicações, desde a usinagem semi-desbaste até a usinagem de acabamento. Os fabricantes de máquinas-ferramentas CNC apresentarão em detalhes os princípios, métodos, características e aplicações da mandrilamento.
II. Definição e Princípio da Usinagem de Mandrilamento
Mandrilamento é um processo de corte no qual uma fresa rotativa de mandrilamento de um gume é usada para expandir um furo pré-fabricado em uma peça de trabalho até um determinado tamanho, a fim de atingir a precisão e a rugosidade da superfície necessárias. A ferramenta de corte utilizada geralmente é uma fresa de mandrilamento de um gume, também conhecida como barra de mandrilamento. O mandrilamento é geralmente realizado em mandriladoras, centros de usinagem e máquinas-ferramentas combinadas. É usado principalmente para processar furos cilíndricos, furos roscados, ranhuras dentro de furos e faces finais em peças de trabalho como caixas, suportes e bases de máquinas. Com o uso de acessórios especiais, superfícies esféricas internas e externas, furos cônicos e outros furos com formatos especiais também podem ser processados.
Mandrilamento é um processo de corte no qual uma fresa rotativa de mandrilamento de um gume é usada para expandir um furo pré-fabricado em uma peça de trabalho até um determinado tamanho, a fim de atingir a precisão e a rugosidade da superfície necessárias. A ferramenta de corte utilizada geralmente é uma fresa de mandrilamento de um gume, também conhecida como barra de mandrilamento. O mandrilamento é geralmente realizado em mandriladoras, centros de usinagem e máquinas-ferramentas combinadas. É usado principalmente para processar furos cilíndricos, furos roscados, ranhuras dentro de furos e faces finais em peças de trabalho como caixas, suportes e bases de máquinas. Com o uso de acessórios especiais, superfícies esféricas internas e externas, furos cônicos e outros furos com formatos especiais também podem ser processados.
III. Classificação da Usinagem de Mandrilamento
- Perfuração grosseira
O mandrilamento em desbaste é o primeiro processo de usinagem de mandrilamento. O objetivo principal é remover a maior parte da folga e estabelecer uma base para o mandrilamento de semiacabamento e acabamento subsequentes. Durante o mandrilamento em desbaste, os parâmetros de corte são relativamente amplos, mas os requisitos de precisão de processamento são baixos. Geralmente, são utilizadas cabeças de corte de aço rápido, com velocidades de corte de 20 a 50 metros por minuto. - Mandrilamento semiacabado
O mandrilamento de semiacabamento é realizado após o mandrilamento em desbaste para melhorar ainda mais a precisão do furo e a qualidade da superfície. Nesse momento, os parâmetros de corte são moderados e os requisitos de precisão de processamento são maiores do que os do mandrilamento em desbaste. Ao utilizar uma cabeça de corte de aço rápido, a velocidade de corte pode ser aumentada adequadamente. - Acabar com o chato
O mandrilamento de acabamento é o último processo da usinagem de mandrilamento e requer alta precisão e rugosidade superficial. Durante o mandrilamento de acabamento, os parâmetros de corte são reduzidos para garantir a qualidade do processamento. Ao utilizar uma cabeça de corte de metal duro, a velocidade de corte pode atingir mais de 150 metros por minuto. Para mandrilamento de precisão com requisitos de altíssima precisão e rugosidade superficial, geralmente utiliza-se uma mandrilhadora por gabarito, e são utilizadas ferramentas de corte feitas de materiais ultraduros, como metal duro, diamante e nitreto de boro cúbico. São selecionadas uma taxa de avanço muito baixa (0,02-0,08 mm/rotação) e uma profundidade de corte (0,05-0,1 mm), e a velocidade de corte é maior do que a do mandrilamento comum.
IV. Ferramentas para usinagem de mandrilamento
- Fresa de mandrilar de gume único
A fresa de mandrilar de gume único é a ferramenta mais utilizada na usinagem de mandrilamento. Possui estrutura simples e grande versatilidade. Diferentes materiais e formas geométricas podem ser selecionados de acordo com diferentes requisitos de processamento. - Fresa de mandrilar excêntrica
A fresa excêntrica para mandrilamento é adequada para usinar furos com formatos especiais, como furos excêntricos. Ela controla o tamanho do processamento ajustando a excentricidade. - Lâmina rotativa
A lâmina rotativa pode aumentar a vida útil e a eficiência do processamento da ferramenta. Ela pode girar automaticamente durante o processamento para que o fio de corte se desgaste uniformemente. - Fresa especial para mandrilamento traseiro
A fresa de mandrilamento reverso é usada para processar furos reversos. Em máquinas-ferramenta CNC, frequentemente utilizamos ferramentas não padronizadas e programas de usinagem CNC para mandrilamento reverso.
V. Características do Processo de Usinagem de Mandrilamento
- Ampla faixa de processamento
A usinagem de mandrilamento pode processar furos de diversos formatos, incluindo furos cilíndricos, furos roscados, ranhuras internas de furos e faces finais. Ao mesmo tempo, furos com formatos especiais, como superfícies esféricas internas e externas e furos cônicos, também podem ser processados. - Alta precisão de processamento
Selecionando ferramentas de corte, parâmetros de corte e tecnologias de processamento de forma inteligente, é possível alcançar alta precisão de processamento. Em geral, a precisão de mandrilamento de materiais de aço pode atingir IT9-7, e a rugosidade superficial é de Ra2,5-0,16 µm. Para mandrilamento de precisão, a precisão de processamento pode atingir IT7-6, e a rugosidade superficial é de Ra0,63-0,08 µm. - Forte adaptabilidade
A usinagem de mandrilamento pode ser realizada em diferentes tipos de máquinas-ferramentas, como mandriladoras, centros de usinagem e máquinas-ferramentas combinadas. Ao mesmo tempo, diferentes ferramentas de corte e tecnologias de processamento podem ser selecionadas de acordo com diferentes requisitos de processamento. - Grande distância de saliência e fácil geração de vibração
Devido à grande distância de balanço da barra de mandrilar, a vibração é fácil de ocorrer. Portanto, parâmetros de corte apropriados precisam ser selecionados durante o processamento para reduzir o impacto da vibração na qualidade do processamento.
VI. Campos de aplicação da usinagem de mandrilamento
- Indústria de fabricação de máquinas
Na indústria de fabricação de máquinas, a usinagem de mandrilamento é amplamente utilizada no processamento de peças como caixas, suportes e bases de máquinas. Essas peças geralmente precisam ser processadas com furos cilíndricos de alta precisão, furos roscados e ranhuras dentro dos furos. - Indústria de fabricação automotiva
Na indústria automotiva, componentes-chave, como blocos de motor e caixas de transmissão, precisam ser usinados com alta precisão por meio de furação. A qualidade do processamento desses componentes afeta diretamente o desempenho e a confiabilidade dos automóveis. - Indústria aeroespacial
A indústria aeroespacial impõe requisitos extremamente elevados de precisão de processamento e qualidade de componentes. A usinagem de mandrilamento é usada principalmente para processar componentes-chave, como pás de motores e discos de turbinas, no setor aeroespacial. - Indústria de fabricação de moldes
Na indústria de fabricação de moldes, as cavidades e os núcleos dos moldes geralmente precisam ser processados com alta precisão por meio de furação. A qualidade do processamento desses componentes afeta diretamente a vida útil dos moldes e a qualidade dos produtos.
VII. Precauções para usinagem de mandrilamento
- Seleção de ferramentas
Selecione materiais de ferramentas e formas geométricas adequados de acordo com os diferentes requisitos de processamento. Para processamento de alta precisão, ferramentas feitas de materiais ultraduros devem ser selecionadas. - Seleção de parâmetros de corte
Selecione os parâmetros de corte de forma racional para evitar força de corte excessiva e vibração. Durante o mandrilamento de desbaste, os parâmetros de corte podem ser aumentados adequadamente para melhorar a eficiência do processamento; durante o mandrilamento de acabamento, os parâmetros de corte devem ser reduzidos para garantir a qualidade do processamento. - Instalação da peça de trabalho
Certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente instalada para evitar deslocamentos durante o processamento. Para processamento de alta precisão, devem ser utilizados dispositivos de fixação e posicionamento especiais. - Precisão de máquinas-ferramentas
Selecione uma máquina-ferramenta com alta precisão e boa estabilidade para usinagem de mandrilamento. Faça a manutenção e a manutenção regular da máquina-ferramenta para garantir sua precisão e desempenho. - Monitoramento do processo de processamento
Durante o processamento, monitore atentamente o status do processamento e ajuste os parâmetros de corte e o desgaste da ferramenta em tempo hábil. Para um processamento de alta precisão, a tecnologia de detecção online deve ser utilizada para monitorar o tamanho do processamento e a qualidade da superfície em tempo real.
VIII. Conclusão
Como um dos métodos de usinagem comuns para máquinas-ferramentas CNC, a usinagem de mandrilamento possui características como ampla faixa de processamento, alta precisão e forte adaptabilidade. Possui ampla aplicação em indústrias como fabricação de máquinas, fabricação automotiva, aeroespacial e fabricação de moldes. Ao realizar a usinagem de mandrilamento, é necessário selecionar ferramentas de corte, parâmetros de corte e tecnologias de processamento de forma criteriosa, prestar atenção à instalação da peça e à precisão da máquina-ferramenta, e fortalecer o monitoramento do processo de processamento para garantir a qualidade e a eficiência do processamento. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia CNC, a precisão e a eficiência da usinagem de mandrilamento continuarão a melhorar, contribuindo ainda mais para o desenvolvimento da indústria de manufatura.
Como um dos métodos de usinagem comuns para máquinas-ferramentas CNC, a usinagem de mandrilamento possui características como ampla faixa de processamento, alta precisão e forte adaptabilidade. Possui ampla aplicação em indústrias como fabricação de máquinas, fabricação automotiva, aeroespacial e fabricação de moldes. Ao realizar a usinagem de mandrilamento, é necessário selecionar ferramentas de corte, parâmetros de corte e tecnologias de processamento de forma criteriosa, prestar atenção à instalação da peça e à precisão da máquina-ferramenta, e fortalecer o monitoramento do processo de processamento para garantir a qualidade e a eficiência do processamento. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia CNC, a precisão e a eficiência da usinagem de mandrilamento continuarão a melhorar, contribuindo ainda mais para o desenvolvimento da indústria de manufatura.