Ferramentas de corte para tornos CNC, um guia completo!

Um torno é usado para moldar e cortar madeira e metal, girando a peça de trabalho e eliminando o material indesejado. Os tornos CNC, no entanto, mudaram completamente e revolucionaram o jogo, aumentando a eficiência e trazendo maior precisão às operações de corte.

Falando em ferramentas de corte, elas são o elemento central do torno CNC, pois definem e moldam o produto final. Portanto, selecionar a ferramenta de corte correta é de imensa importância para a produção de peças de alta qualidade, prolongando a vida útil da ferramenta e otimizando a eficiência.

Este guia examinará as diferentes ferramentas de corte para tornos CNC, suas características, propriedades, quando e como devem ser usadas. Além disso, ao final do artigo você também saberá como fazer a manutenção dessas ferramentas e por que exatamente devem ser os critérios para as seleções. Vamos mergulhar.

Introdução às ferramentas de corte de torno

Com a atualização de tornos manuais para tornos CNC, eles estão dominando todas as indústrias de manufatura como qualquer outra. As máquinas CNC são totalmente automatizadas e operadas por um programa de unidade de dados que controla as ferramentas e operações de corte para garantir precisão e eficiência. Cada vez mais indústrias e aproveitando ao máximo os tornos CNC; indústria automotiva, eletrônica, de fabricação de móveis, para citar alguns.

Observando a crescente dependência e importância dos tornos CNC, deve-se saber que seu elemento-chave são as ferramentas de corte anexadas a eles. Estas são as ferramentas que realmente fazem o trabalho, por exemplo, cortar, perfuração, mandrilamento, rosqueamento e tudo o que for necessário para a peça de trabalho.

Categorização de ferramentas de corte de torno

A grande variedade de ferramentas de corte pode ser dividida em categorias, o que eventualmente ajuda a determinar exatamente qual é a necessidade. A classificação é baseada no material, na finalidade ou nas arestas de corte necessárias.

Com base no material da ferramenta

O material com o qual o torno CNC está lidando terá impacto na ferramenta de corte selecionada. Isso ocorre porque diferentes materiais respondem de maneira diferente a vários tipos e, portanto, deve-se levar em consideração qual material entrará em contato com a ferramenta de corte para garantir maior eficiência. As ferramentas de corte têm um papel importante no seu desempenho, incluindo a resistência ao desgaste, a capacidade de corte e a resistência ao calor.

1. Aço rápido (HSS)

As ferramentas HSS são conhecidas por sua rigidez e durabilidade. Eles são usados onde a usinagem de alta velocidade não é necessária e onde o custo é uma preocupação maior. Embora custem menos do que outros materiais, também apresentam menos resistência ao calor e ao desgaste, o que significa que se desgastam mais rapidamente.

2. Cerâmica

As ferramentas de corte de cerâmica são altamente resistentes ao calor, o que significa que são perfeitas para usinagem em alta velocidade de materiais endurecidos. Eles também podem suportar altas velocidades de corte sem a necessidade de refrigerantes, mas podem rachar sob alto estresse mecânico.

3. Carboneto

Esta é a ferramenta de corte mais comumente usada em tornos CNC, feita de carboneto de tungstênio e muito confiável por sua dureza, resistência ao desgaste e por fornecer nitidez durante altas velocidades de corte. Este material de ferramenta de corte é ideal para peças de metal. No entanto, isso também pode lascar sob forte impacto.

4. Cermet

Esta ferramenta de corte é um amálgama de materiais cerâmicos e metálicos que a tornam ideal para lidar com tenacidade. A ferramenta de corte Cermet proporciona boas operações de acabamento.

Com base na operação realizada

Outro critério para ferramentas de torno CNC é baseado na operação de usinagem. Portanto, as operações devem ser um fator ao considerar as ferramentas.

1. Ferramentas de torneamento

Esta ferramenta é usada em operações de torneamento onde um formato ou dimensão específica da peça é obtida removendo o material do diâmetro externo de uma peça cilíndrica. O torneamento é a operação mais comum e pode ser subdividida com base na taxa de remoção de material em relação ao acabamento superficial.

Por exemplo, ferramentas de torneamento de desbaste são feitas para lidar com a remoção de material a granel, pois possuem raio de ponta maior. Eles também possuem arestas de corte mais fortes, o que permite fácil manuseio de forças de corte pesadas.

A seguir estão as ferramentas de torneamento de acabamento que possuem raio de ponta menor e fornecem superfície lisa após o desbaste. No entanto, eles fornecem índices de remoção de material mais baixos em comparação ao desbaste.

A última é a ferramenta de torneamento de perfis que é usada para perfis externos complexos e requer geometria precisa para seguir o perfil especificado e manter a precisão.

2. Ferramentas chatas

As ferramentas de mandrilamento são necessárias para usinagem interna porque expandem ou finalizam furos pré-perfurados em uma peça de trabalho, resultando em diâmetros internos exatos e acabamentos superficiais de alta qualidade.

As ferramentas de mandrilamento em desbaste destinam-se a remover grandes volumes de material nas fases iniciais, resultando na forma interna básica.

Após o mandrilamento em desbaste, ferramentas de mandrilamento de acabamento são usadas para aumentar a precisão e a qualidade da superfície, garantindo que as dimensões finais correspondam às especificações exatas.

As barras de mandrilar de precisão são usadas para usinagem interna de alta precisão porque fornecem controle delicado e tolerâncias rígidas, que são essenciais em aplicações que exigem extrema precisão. Essas ferramentas são essenciais para criar superfícies interiores suaves e precisas.

3. Ferramentas para cortes e canais

As ferramentas de corte e canal têm tarefas únicas, mas são frequentemente usadas de forma intercambiável em tornos CNC. As ferramentas de corte, também conhecidas como ferramentas de corte, são ferramentas estreitas e de arestas vivas usadas para separar componentes de uma peça maior, cortando ao longo de um único eixo.

As ferramentas de canal, por outro lado, destinam-se a cortar ranhuras ou canais na superfície de uma peça de trabalho. Podem ser internos, como furos ou furos, ou externos, ao longo do diâmetro ou face da peça, com perfis adaptados a geometrias variadas de ranhuras.

4. Ferramentas de perfuração

As ferramentas de perfuração são usadas para criar furos redondos na peça de trabalho e geralmente são a operação inicial na usinagem de torno CNC, estabelecendo a base para processos posteriores, como mandrilamento ou rosqueamento. A broca helicoidal é o tipo mais comum, apresentando formato helicoidal que auxilia na remoção de cavacos à medida que corta o material. As brocas helicoidais são versáteis e usadas para uma variedade de materiais na fabricação inicial de furos. As brocas centrais, por outro lado, criam pequenos furos piloto que guiam brocas helicoidais maiores, garantindo que a broca permaneça centralizada e evitando deflexão durante a usinagem.

5. Ferramentas de rosqueamento

As ferramentas de rosqueamento são usadas para cortar roscas semelhantes a parafusos nas superfícies externas ou internas de uma peça de trabalho, com geometrias específicas para garantir perfis de rosca precisos e uniformes. As ferramentas de rosqueamento externo são projetadas para cortar roscas no diâmetro externo de peças cilíndricas. Suas arestas de corte são moldadas de acordo com o perfil de rosca necessário, com programação CNC garantindo passo e profundidade precisos. As ferramentas de rosqueamento interno executam a mesma função dentro de furos ou furos, criando roscas internas que devem corresponder precisamente ao perfil da rosca externa para um encaixe adequado, tornando-as críticas em aplicações que exigem componentes rosqueados.

6. Ferramentas serrilhadas

As ferramentas recartilhadas são usadas para criar superfícies texturizadas ou padronizadas em peças cilíndricas, principalmente para fins estéticos ou funcionais, como melhorar a aderência em alças ou fixadores. As ferramentas serrilhadas retas criam sulcos paralelos ao longo da superfície, proporcionando um padrão linear simples. As ferramentas serrilhadas de diamante, por outro lado, produzem um padrão cruzado ou em forma de diamante na superfície da peça, que é comumente usado para melhor aderência, tornando-o ideal para aplicações onde o manuseio ou o atrito são importantes. Esses padrões podem ser aplicados a peças de metal e plástico para diversos usos funcionais ou decorativos.

Com base no número de arestas de corte

1. Ferramentas de corte de ponto único

As ferramentas de corte de ponta única possuem uma única aresta de corte que interage com a peça de trabalho, tornando-as adequadas para tarefas como torneamento, mandrilamento, rosqueamento e chanframento. Essas ferramentas são ideais para aplicações de usinagem simples que exigem precisão em uma única direção. Eles são fáceis de fabricar devido à sua geometria básica e são ideais para usinagem de precisão onde é necessária grande exatidão.

2. Ferramentas de corte multiponto

As ferramentas de corte multiponto, como o nome indica, possuem muitas arestas de corte, que engatam na peça simultaneamente, resultando em maiores taxas de remoção de material e menor desgaste da ferramenta. São comumente utilizados em operações que necessitam de grande produtividade, como perfuração, fresageme alargamento.

As muitas arestas de corte também melhoram a dissipação de calor, aumentando a longevidade e o desempenho da ferramenta. Também deve ser conhecido que, embora sejam mais eficientes do que as ferramentas de corte de ponta única, também possuem uma geometria mais complicada.

Geometria das ferramentas de corte de torno

Falando em geometria, então é muito importante falar sobre os tornos CNC e suas ferramentas de corte, pois determina como ela interage com a peça e impacta diversos resultados de usinagem.

O ângulo de inclinação, ou o ângulo entre a face da ferramenta de corte e a superfície da peça, é um aspecto geométrico importante. O ângulo de saída tem uma influência considerável na força de corte, na formação de cavacos e no desgaste geral da ferramenta. Um ângulo de saída positivo é comumente utilizado na usinagem de materiais mais macios porque minimiza a resistência ao corte e facilita a produção de cavacos. Para materiais mais tenazes, um ângulo de saída negativo é desejável porque aumenta a resistência da ferramenta e a resistência ao cavaco.

Outro elemento essencial é o ângulo de relevo, que é o ângulo formado entre a aresta de corte e a superfície da peça. Este ângulo evita que a ferramenta esfregue na peça de trabalho, minimizando o atrito e o desgaste. No entanto, escolher o ângulo de relevo apropriado é fundamental. Se o ângulo de relevo for muito grande, a ferramenta ficará mais fraca e terá maior probabilidade de quebrar. Por outro lado, um pequeno ângulo de alívio pode produzir atrito excessivo, resultando em superaquecimento e desgaste prematuro da ferramenta.

O raio da aresta de corte também afeta o acabamento final da superfície usinada. Um raio maior produz um melhor acabamento superficial, mas requer mais força de corte. Em contraste, um raio de aresta de corte menor produz cortes mais nítidos e agressivos, mas pode não proporcionar uma qualidade de superfície tão fina. Finalmente, o raio da ponta (a ponta arredondada da ferramenta de corte) fortalece a ferramenta e melhora a suavidade da superfície. No entanto, se não for manuseado corretamente, um raio de ponta mais amplo pode aumentar as pressões de corte e criar vibrações na ferramenta, reduzindo a vida útil da ferramenta e a qualidade da peça.

Inserções e suportes de ferramentas

As ferramentas de corte são frequentemente montadas em porta-ferramentas em tornos CNC, que são essenciais para estabilidade e processos de usinagem precisos. Os porta-ferramentas são feitos para segurar a ferramenta de corte firmemente no lugar, mantendo o ângulo de corte ideal para resultados eficientes. Os porta-ferramentas intercambiáveis são uma das variedades de porta-ferramentas mais usadas. Esses suportes empregam pastilhas intercambiáveis, que são pontas de corte intercambiáveis compostas de cerâmica ou metal duro.

Eles são uma maneira mais econômica de trocar as pontas quando elas desistem, em vez de substituir a máquina inteira.

Ao executar tarefas de corte de ponto único, como torneamento ou tedioso, rigidez e precisão são cruciais. Porta-ferramentas de troca rápida são comumente usados em usinagem CNC de alto volume para minimizar o tempo de inatividade na troca de ferramentas. Esses suportes são extremamente úteis para aplicações onde são necessárias trocas frequentes de ferramentas para manter a eficiência, pois permitem a troca rápida de ferramentas sem a necessidade de recalibração.

As pastilhas intercambiáveis reais estão disponíveis em três formatos diferentes: redondo, quadrado e triangular, cada um deles apropriado para uma determinada atividade de usinagem. Além disso, vários revestimentos como carbono tipo diamante (DLC) e nitreto de titânio (TiN) estão disponíveis para eles, o que aumenta a resistência ao desgaste, reduz o atrito e prolonga a vida útil da ferramenta.

Critérios de seleção de ferramentas de torno CNC

Para obter os melhores resultados nas operações do torno CNC, a ferramenta de corte correta deve ser escolhida. O material da peça é uma das variáveis mais importantes, uma vez que diferentes materiais exigem qualidades de ferramentas distintas. Embora materiais mais macios, como plástico ou alumínio, possam ser usinados usando ferramentas de aço rápido (HSS), que são mais baratas, mas menos resistentes ao desgaste, materiais mais duros, como titânio ou aço inoxidável, exigem materiais de ferramentas robustos, como metal duro ou cerâmica, para suportar altas temperaturas e vestir.

Além disso, a taxa de avanço e a velocidade de corte são críticas, uma vez que velocidades maiores resultam em maior desgaste e calor. O HSS é mais adequado para operações mais lentas, enquanto as ferramentas de metal duro apresentam melhor desempenho em usinagem de alta velocidade. Por último, o custo e a vida útil da ferramenta são fatores importantes. Embora ferramentas de alto desempenho, como pastilhas feitas de diamante policristalino (PCD) ou nitreto cúbico de boro (CBN), sejam mais caras, elas duram mais e minimizam as trocas de ferramentas e o tempo de inatividade, o que reduz os custos gerais de produção.

Manutenção e manuseio de ferramentasPara garantir a precisão na usinagem e prolongar a vida útil das ferramentas, a manutenção adequada é essencial. É crucial verificar regularmente se há desgaste, lascas ou quebras. É melhor reparar ferramentas danificadas imediatamente para evitar problemas de qualidade de usinagem. Os insertos intercambiáveis devem ser armazenados em sua embalagem original para evitar danos, e a ferrugem e a corrosão podem ser evitadas armazenando-os em locais secos e limpos. Ferramentas reafiáveis, como HSS, podem durar mais com a retificação; pastilhas desgastadas de metal duro e cerâmica precisam ser trocadas. A aplicação da quantidade adequada de líquido refrigerante também minimiza o desgaste da ferramenta, reduz o calor e melhora o acabamento superficial.
ConclusãoPara maximizar a produtividade e a eficiência da usinagem CNC e, ao mesmo tempo, reduzir os custos e o desgaste da ferramenta, é essencial compreender a seleção e a manutenção corretas das ferramentas de corte do torno. Mas também se resume à qualidade das ferramentas de corte para torno CNC que você usa em sua indústria. Uma melhor parada para todas as coisas relacionadas ao seu torno CNC é CNC Yangsen. Com mais de 20 anos de experiência e medidas de controle de qualidade altamente rigorosas, garantimos que suas necessidades sejam atendidas exatamente como você deseja.