Alargamento CNC para acabamento preciso e precisão do furo

Em comparação com a perfuração ou mandrilagem, o alargamento CNC alcança consistentemente uma variação dimensional menor e uma melhor qualidade de superfície. É comumente usado para o dimensionamento final de características críticas, como furos de rolamentos, furos de localização e furos de encaixe.

Principais vantagens da mandrilagem CNC:

1. Excelente precisão geométrica: a circularidade, a cilindricidade e a coaxialidade são mais estáveis, permitindo encaixes e montagens de alta precisão.
2. Processo estável: a geometria especializada do alargador e o avanço CNC garantem cargas de corte estáveis, reduzindo o risco de rasgos nas paredes e marcas de vibração.
3. Forte eficiência de custo: em comparação com a mandrilagem fina, o alargamento normalmente oferece melhor custo-benefício e tempo de ciclo na produção de pequenos a grandes lotes.

Materiais e tipos de furos adequados para alargamento CNC:

1. Metais: aço carbono, aço liga, aço inoxidável, ligas de alumínio, ligas de cobre, ligas de titânio, etc.
2. Não metais: plásticos de engenharia (por exemplo, POM, PA, PEEK) e compósitos; o material e a geometria da ferramenta devem ser adequados.
3. Tipos de furos: furos passantes e furos cegos; podem ser usados para finalizar uma seção específica de um furo escalonado. O alargamento de furos cegos requer tolerância para evacuação de cavacos e controle do corte excessivo do fundo.
4. Requisitos de pré-usinagem: é necessário um furo pré-perfurado/pré-furado qualificado antes do alargamento, com margem de material adequada e boa posição e perpendicularidade do furo.

Equipamento:

1. Máquinas: centros de usinagem verticais/horizontais CNC rígidos ou furadeiras de precisão. O desvio axial do eixo e a estabilidade térmica devem ser controlados.
2. Porta-ferramentas e fixação: mandris de pinça de alta precisão/suportes termorretráteis para reduzir o desvio radial; use buchas-guia quando necessário para melhorar a precisão da orientação inicial.
3. Arrefecimento e lubrificação: pode ser utilizado refrigerante externo, refrigerante interno ou MQL. Para materiais difíceis de maquinar, recomenda-se a utilização de refrigerante interno de alta pressão e óleo de corte de pressão extrema.

Tipos de ferramentas:

1. Alargadores sólidos: HSS, HSS de cobalto (HSS-Co) e metal duro.
2. Alargadores ajustáveis: para ajuste fino do tamanho, adequados para vários tamanhos em pequenas quantidades.
3. Revestimentos: TiN, TiAlN, AlCrN, DLC, etc., para aumentar a resistência ao desgaste e reduzir a adesão.
4. Orientação e chanfradura: ângulos de inclinação, ângulos de alívio e comprimento da superfície de orientação adequados melhoram a estabilidade e o acabamento da superfície.

Seleção dos parâmetros de corte:

1. Velocidade (n): selecione velocidades de fuso baixas a médias com base no material e nas ferramentas para evitar vibração e queima.
2. Avanço (f): use um avanço pequeno e constante para garantir o acabamento da superfície e a precisão do tamanho. O alargamento normalmente usa avanço axial constante; o corte interrompido é proibido.
3. Fluido de corte: mantenha um fornecimento contínuo e adequado para arrefecimento e lubrificação.

Referência do fluxo do processo:

1. Preparação do furo pré-usinado: perfure ou fure para deixar a margem de estoque planejada, garantindo a posição e a perpendicularidade do furo. Remova rebarbas e cavacos.
2. Ajuste e verificação da ferramenta: meça o diâmetro real do alargador e o desvio; confirme as coordenadas do programa e a referência do dispositivo de fixação.
3. Usinagem e retração: avance continuamente até a profundidade desejada; mantenha o eixo em funcionamento durante a retração para evitar arranhar a parede do furo.
4. Limpeza e inspeção: remova rebarbas e cavacos. Use calibres de tampão, calibres de ar ou CMM para inspecionar dimensões e geometria.
5. Otimização do processo: ajuste a alimentação, o arrefecimento e a compensação da ferramenta com base nos resultados da inspeção; estabeleça SPC e estratégias de compensação na produção em massa.

Cenários de aplicação para alargamento CNC:

1. Furos de encaixe de precisão: por exemplo, furos de assento de rolamentos, furos de pinos, furos de pinos de localização e furos de encaixe deslizante.
2. Furos de sistemas hidráulicos e pneumáticos: exigem baixa rugosidade e boa circularidade para reduzir vazamentos e desgaste.
3. Peças médicas e aeroespaciais: conjuntos de furos pequenos com requisitos dimensionais e de superfície rigorosos.
4. Gabaritos e fixações: garantem precisão e consistência repetíveis na fixação.

Diferenças entre alargamento CNC, perfuração e mandrilamento:

1. Perfuração: método de abertura de furos com alta eficiência, mas qualidade dimensional e superficial limitada.
2. Mandrilagem: usa uma ferramenta de mandrilagem para corrigir a posição e o tamanho do furo; altamente flexível, adequada para furos grandes e correção de erros geométricos.
3. Alargamento: concentra-se no dimensionamento final e no acabamento da superfície, alcançando consistentemente alta precisão dimensional e qualidade da superfície; frequentemente usado em conjunto com os dois primeiros.