Usinagem de Alta Velocidade: Tipos, Aplicações e Centros de Fresadoras

Usinagem de alta velocidade refere-se ao método de usinagem a uma velocidade muito maior do que a velocidade de corte e taxa de avanço convencionais, e sua velocidade é geralmente 5-8 vezes ou mais do que a usinagem convencional. A usinagem de alta velocidade é uma tecnologia de fabricação avançada que apresenta vantagens significativas em relação ao processamento convencional. Este artigo explicará a usinagem de alta velocidade.

O que é usinagem de alta velocidade?

A usinagem de alta velocidade (HSM) é uma técnica de fabricação avançada que utiliza ferramentas de corte rotativas de alta velocidade e movimento rápido da peça para obter processos de usinagem rápidos e eficientes. É comumente aplicado a vários materiais, incluindo metais, plásticos e materiais compósitos. A chave para o HSM reside em alcançar uma usinagem mais rápida e precisa, empregando velocidades de corte e taxas de avanço mais altas, melhorando assim a eficiência da produção e a qualidade das peças.

História da Usinagem de Alta Velocidade

A tecnologia de usinagem de alta velocidade surgiu no final da década de 1960 e início da década de 1970, popularizada ainda mais com o desenvolvimento da tecnologia de controle numérico computadorizado (CNC). Inicialmente usado principalmente nos setores de fabricação de moldes e matrizes, os avanços em materiais de ferramentas, tecnologia de máquinas-ferramenta e software CAD/CAM expandiram suas aplicações em uma ampla gama de indústrias de manufatura. Hoje, o HSM é parte integrante da fabricação moderna, utilizado com destaque nos setores aeroespacial, automotivo, de equipamentos médicos e em outros setores críticos.

Características da usinagem de alta velocidade

• Ao aumentar a velocidade de corte e a velocidade de alimentação, a taxa de remoção de material pode ser significativamente melhorada, por exemplo, a faixa de velocidade de corte de vários materiais em velocidade ultra-alta excedeu em muito o processamento tradicional, como liga de alumínio excedeu 1600m/min, o ferro fundido é 1500m/min e assim por diante.
• Devido à redução da força de corte e à tendência de influência do calor de corte no processo de usinagem de alta velocidade, a precisão da usinagem e a qualidade da superfície da peça são significativamente melhoradas. Ao mesmo tempo, devido à melhoria da velocidade de corte, o calor retirado pelos cavacos aumenta, o que contribui para reduzir a deformação térmica e a tensão residual da peça.
• A tecnologia de usinagem de alta velocidade tem bom desempenho de usinagem para alguns materiais difíceis (como liga de titânio, liga à base de níquel, etc.) e pode resolver problemas que são difíceis de serem resolvidos pelos métodos de processamento tradicionais.

Pontos-chave da usinagem de alta velocidade

Na usinagem de alta velocidade (HSM), vários fatores críticos são essenciais para garantir processos de usinagem seguros e bem-sucedidos. Aqui estão três pontos principais: rigidez, balanceamento de ferramentas e métodos de fixação apropriados.

1. Rigidez:
   • Rigidez da máquina-ferramenta: A usinagem em alta velocidade exige que as máquinas-ferramentas tenham rigidez suficiente para minimizar a vibração e a deformação. A alta rigidez permite melhor transmissão das forças de corte, mantendo a estabilidade da ferramenta e da peça.
   • Fixação da peça de trabalho: Ao fixar a peça na máquina, é fundamental que o dispositivo de fixação forneça rigidez adequada para evitar movimentos ou vibrações durante a usinagem.
2. Balanceamento de ferramentas:
   • Balanceamento Dinâmico de Ferramentas: As ferramentas rotativas de alta velocidade devem ser balanceadas dinamicamente para evitar vibrações severas e deterioração da qualidade da usinagem. O balanceamento de ferramentas normalmente é realizado usando equipamento especializado para garantir o equilíbrio adequado.
   • Equilíbrio de Sistemas de Ferramentas: Isso inclui porta-ferramentas, ferramentas de corte e assentos de ferramentas, onde o equilíbrio de todos os componentes é fundamental para evitar vibração e ruído excessivos durante a operação em alta velocidade.
3. Métodos de fixação apropriados:
   • Distribuição Uniforme da Força de Fixação: Ao fixar a peça de trabalho, é essencial garantir que o dispositivo de fixação ou sistema de fixação distribua a força de fixação uniformemente para evitar deformação ou movimento da peça de trabalho.
   • Seleção de técnicas de fixação adequadas: Dependendo da forma geométrica e das propriedades do material da peça de trabalho, escolha métodos de fixação apropriados, como fixação mecânica, sucção a vácuo ou acessórios especializados.

Dicas de seleção de ferramentas de usinagem de alta velocidade

A seleção de ferramentas de usinagem de alta velocidade é muito importante para garantir eficiência de usinagem, precisão e vida útil da ferramenta. A seguir estão alguns pontos específicos sobre habilidades de seleção de ferramentas de usinagem de alta velocidade:

Geometria da ferramenta

Selecione a geometria da ferramenta apropriada com base no material da peça, tipo de usinagem e condições da máquina. Por exemplo, diferentes tipos de ferramentas de corte, como ferramentas de torneamento, fresas e brocas, têm características próprias em termos de formato e ângulo de suas arestas de corte. São considerados os parâmetros de nitidez da aresta de corte, ângulo frontal e ângulo posterior. Por exemplo, no processamento de ferro fundido em alta velocidade, se o uso de ferramentas de metal duro, o raio da ponta da ferramenta for de cerca de 0.2 mm e o ângulo traseiro for selecionado em cerca de 12°, pode fornecer um bom desempenho de corte.

Composição material

Selecione materiais de ferramentas com alta dureza e alta resistência ao desgaste para suportar as altas forças de corte e as altas temperaturas geradas durante o corte em alta velocidade. Por exemplo, materiais de revestimento como metal duro, cermet, cerâmica não metálica e CBN. Certifique-se de que o material da ferramenta tenha boa resistência ao calor e possa suportar o ambiente de alta temperatura durante o corte.

Mantenha as ferramentas curtas

A vibração e a força centrífuga geradas por uma ferramenta mais curta em alta velocidade serão relativamente pequenas. Isso ocorre porque ferramentas mais curtas são mais leves e, portanto, mais fáceis de manter a estabilidade em altas velocidades. A redução da vibração e da força centrífuga ajuda a reduzir o desgaste da ferramenta, prolongar a vida útil da ferramenta e reduzir erros de usinagem.

Além disso, ferramentas mais curtas também são mais fáceis de controlar. Isso significa que durante o processo de usinagem o operador pode ajustar mais facilmente a posição e o ângulo da ferramenta, resultando em uma usinagem mais precisa.

Use ferramentas especiais

Ferramentas especializadas são projetadas de acordo com os requisitos específicos de processamento e podem atender melhor aos requisitos específicos de processamento. Por exemplo, a fresa é adequada para a usinagem de superfícies planas e contornos, a broca é adequada para operações de furação e a ferramenta de torneamento é adequada para a usinagem de círculos externos e internos. O uso de ferramentas especializadas pode aumentar a eficiência e a qualidade do processamento porque seu design é otimizado para tarefas específicas de processamento.

Mecanismo de fixação de máquina de alta velocidade

O mecanismo de fixação da máquina-ferramenta de alta velocidade é um componente chave para garantir que a ferramenta seja fixada de forma estável no fuso da máquina-ferramenta ao girar em alta velocidade. Selecione o mecanismo de fixação de alta velocidade que corresponde à máquina-ferramenta para garantir que a ferramenta possa ser fixada de forma estável no fuso da máquina-ferramenta ao girar em alta velocidade.

Ferramenta de balanceamento

É uma prática comum usar uma máquina de balanceamento para equilibrar a ação da ferramenta. Ajustando a distribuição do peso da ferramenta ou usando um bloco de equilíbrio para equilibrar o desequilíbrio da ferramenta, a vibração e o ruído gerados pela ferramenta durante a rotação em alta velocidade podem ser significativamente reduzidos. Isso ajuda a melhorar a precisão da usinagem e a qualidade da superfície, além de prolongar a vida útil da ferramenta.

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Limpe a área de corte regularmente para remover impurezas como lascas e óleo para manter a área de corte limpa. Isso ajuda a reduzir o desgaste da ferramenta e os erros de usinagem. Limpe e verifique a ferramenta regularmente para garantir que ela esteja em boas condições de funcionamento. Verifique o desgaste da ferramenta, o status do revestimento, etc., substituindo oportunamente ferramentas muito desgastadas.

Tecnologia de usinagem de alta velocidade

Usinagem Trocoidal

A usinagem trocoidal é uma técnica de fresamento onde o caminho da ferramenta é uma série de arcos circulares. Este método permite um corte eficiente com desgaste reduzido da ferramenta e melhor evacuação de cavacos. É particularmente eficaz em usinagem de alta velocidade para manter forças de corte consistentes e melhorar o acabamento superficial.

Aplicações: A usinagem trocoidal é frequentemente usada para desbaste de materiais difíceis de cortar, como aço inoxidável e ligas de titânio.

Desbaste radial de cavacos

O afinamento radial dos cavacos refere-se ao fenômeno onde a espessura do cavaco é reduzida devido à geometria da fresa e ao engate da ferramenta com a peça de trabalho. Na usinagem de alta velocidade, este efeito é utilizado para aumentar as taxas de avanço sem aumentar excessivamente as forças de corte, otimizando as taxas de remoção de material.

Aplicações: O desbaste radial de cavacos é amplamente utilizado na usinagem de diversos materiais metálicos, especialmente onde alta precisão e eficiência são necessárias.

Passos laterais

As etapas laterais na usinagem envolvem mover a ferramenta de corte lateralmente entre passagens sucessivas para garantir uma distribuição uniforme do desgaste da ferramenta e otimizar o acabamento superficial. Esta técnica é importante na usinagem de alta velocidade para gerenciar a geração de calor e manter a precisão dimensional.

Aplicações: As etapas laterais são comumente usadas na usinagem de moldes, cavidadese outras peças de formato complexo.

Curvas

Cantos referem-se à manobra da ferramenta de corte em torno de cantos ou arestas vivas de uma peça durante a usinagem. Na usinagem de alta velocidade, as técnicas de canto visam minimizar a deflexão da ferramenta e garantir um desempenho de corte consistente, mantendo a geometria da peça e a qualidade da superfície.

Desafios: A usinagem de cantos e arestas pode ser um desafio devido às condições de corte adversas que ocorrem frequentemente nessas áreas.

Soluções: A otimização dos caminhos da ferramenta, dos parâmetros de corte e da geometria da ferramenta pode efetivamente melhorar os resultados de curvas, aumentando a precisão e a qualidade da superfície.

Usinagem Inteligente

A usinagem inteligente envolve a integração de tecnologias avançadas, como monitoramento em tempo real, sistemas de controle adaptativos e análise de dados para otimizar os processos de usinagem. Essa abordagem garante o uso eficiente de recursos, aumenta a produtividade e melhora a qualidade geral da usinagem em aplicações de usinagem de alta velocidade.

Desbaste em mergulho

O desbaste em mergulho é uma estratégia de usinagem em que a ferramenta de corte mergulha diretamente no material da peça, removendo rapidamente grandes volumes de material. Na usinagem de alta velocidade, as técnicas de desbaste por mergulho são otimizadas para reduzir o tempo de usinagem e melhorar a eficiência, minimizando o desgaste da ferramenta e a geração de calor.

Desafios: O desbaste em mergulho pode ser um desafio devido às dificuldades no fornecimento de refrigeração e na evacuação de cavacos em furos profundos.

Soluções: Ferramentas de corte especiais, parâmetros de corte otimizados e estratégias de usinagem podem ajudar a melhorar as condições de corte no desbaste por mergulho, aumentando a eficiência e a qualidade.

Vantagens da usinagem de alta velocidade

1. Eficiência de produção melhorada: A usinagem de alta velocidade utiliza velocidades de corte e taxas de avanço mais altas, reduzindo significativamente os ciclos de usinagem. Isso leva a uma produção de peças mais rápida e a uma maior utilização da máquina-ferramenta, aumentando assim a produtividade geral.
2. Redução de custos: Tempos de usinagem mais curtos e maior eficiência de usinagem reduzem os custos de produção. Ao reduzir os ciclos de usinagem e economizar energia, o HSM pode diminuir substancialmente os custos de fabricação por peça.
3. Precisão e qualidade de superfície aprimoradas: O HSM permite que tarefas de usinagem mais precisas sejam concluídas em menos tempo, reduzindo possíveis erros introduzidos durante a usinagem. Além disso, o corte em alta velocidade geralmente produz acabamentos superficiais mais lisos e finos, minimizando ou eliminando a necessidade de tratamentos superficiais subsequentes.
4. Vida útil estendida da ferramenta: Apesar das maiores forças de corte e geração de calor, as condições de usinagem otimizadas no HSM podem prolongar significativamente a vida útil da ferramenta. Materiais e revestimentos avançados para ferramentas, juntamente com estratégias eficazes de gerenciamento e manutenção de ferramentas, maximizam a longevidade e o desempenho da ferramenta.
5. Adequação para peças e materiais complexos:HSM é aplicável a uma ampla gama de materiais, incluindo ligas metálicas, ligas de titânio, compósitos e plásticos. É particularmente eficaz para usinar geometrias complexas e estruturas complexas encontradas em componentes aeroespaciais, dispositivos médicos e peças automotivas.

Como otimizar o avanço e a velocidade na usinagem de alta velocidade?

Otimizar o avanço e a velocidade na usinagem de alta velocidade é um processo abrangente e a seguir estão alguns métodos de otimização específicos:

Máquina e fuso

• Escolha uma máquina-ferramenta altamente rígida e poderosa, porque a usinagem em alta velocidade requer que a máquina-ferramenta e o dispositivo de controle atendam aos requisitos de alta velocidade de avanço e alta velocidade de corte.
• Alta velocidade eixo a tecnologia é introduzida para reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar a qualidade da superfície de usinagem, aumentando a velocidade do fuso.
• Otimize o projeto do fuso, incluindo a seleção do tipo e especificação corretos de rolamento, bem como a otimização da geometria do fuso, da seleção de materiais e do processo de usinagem para melhorar a rigidez e a estabilidade do fuso.

Materiais e ferramentas

• Selecione os materiais de ferramenta apropriados de acordo com o tipo de material de processamento, como ferramentas de diamante, ferramentas de nitreto cúbico de boro, etc., essas ferramentas são adequadas para diferentes materiais de molde e condições de trabalho.
• Escolha a classe de lâmina correta para garantir que ela possa suportar a carga de trabalho, reduzindo trocas de ferramentas, refugos e retrabalhos.
• Considere usar uma lâmina triangular porque ela fornece um ângulo de ataque mais baixo e pode produzir cavacos mais finos, exigindo uma taxa de avanço mais alta para manter a espessura de cavaco apropriada.
• Selecione a geometria da ferramenta apropriada (como o ângulo da ferramenta e o design da lâmina) e a tecnologia de revestimento (como o revestimento TiAlN ou TiCN) para melhorar o desempenho de corte e a vida útil da ferramenta.

Cargos e tipos de instrumentos

• Use o acessório apropriado e o sistema de fixação da ferramenta para garantir que a ferramenta esteja estável e precisa durante o processamento.
• Considere o uso de sistemas de ferramentas de alta velocidade, como HSK, que possuem alta precisão e rigidez para reduzir a vibração e o deslocamento da ferramenta durante a rotação em alta velocidade.
• Selecione o tipo de ferramenta apropriado de acordo com as necessidades de usinagem, como fresa de topo, fresa esférica ou fresa em T, etc., de acordo com a geometria da peça e requisitos de processamento para selecionar o tipo e tamanho de ferramenta mais apropriado.

Profundidade de corte

• Na usinagem de alta velocidade, usar uma profundidade de corte menor (geralmente cerca de 10% do diâmetro da ferramenta) pode reduzir a força de corte, reduzir a temperatura de corte e, assim, melhorar a qualidade da usinagem.
• De acordo com os requisitos da peça e ferramenta específicas, a profundidade de corte é ajustada para encontrar o equilíbrio entre a melhor eficiência e qualidade de processamento.

Calcule e ajuste a carga de cavacos

• Na usinagem de alta velocidade, a carga de cavacos é um dos principais fatores que afetam a qualidade da usinagem e a vida útil da ferramenta. Portanto, é necessário calcular e ajustar com precisão a carga de cavacos.
• Ao programar, preste atenção à transição suave do caminho da ferramenta e evite mudanças bruscas de caminho para reduzir a flutuação da carga de corte.
• Para posições íngremes, curvas e outras, a velocidade deve ser reduzida razoavelmente para evitar sobrecarga e danos à ferramenta.

Otimização de programação

Otimize o caminho de corte através de programação apropriada para evitar demandas irrealistas na ferramenta.
Na programação, a transição suave e a transição de trajetória auxiliar são usadas para lidar com a situação em que dois caminhos de ferramenta adjacentes não são suaves.
Na programação, a taxa de ajuste apropriada é definida e os parâmetros de corte são otimizados razoavelmente para manter a carga razoável da máquina-ferramenta de alta velocidade.

Processo otimizado

• Escolha corte de alta velocidade, avanço grande e modo de processamento de alta eficiência para melhorar significativamente a eficiência do processamento.
• De acordo com os diferentes materiais da peça, é adotado o plano de processo de corte apropriado, incluindo a otimização da velocidade de corte, avanço, profundidade de corte e outros parâmetros.

Materiais de usinagem CNC de alta velocidade

Material metálico

• Aço: O aço é um dos principais materiais para processamento de máquinas-ferramenta CNC, devido à sua dureza moderada, fácil processamento e amplamente utilizado na fabricação de máquinas, fabricação de automóveis, aeroespacial e outros campos.
• Alumínio: O alumínio é um material metálico de alta resistência, leve e resistente à corrosão, frequentemente usado na aviação, automotivo, eletrônico, construção e outros campos. O alumínio de processamento de máquinas-ferramenta CNC pode melhorar a qualidade das peças e a eficiência da produção.
• Cobre: ​​O cobre tem boa ductilidade e condutividade elétrica e é frequentemente usado na fabricação de eletrodomésticos, fabricação de tubos e outros campos. As máquinas-ferramentas CNC podem processar com eficiência várias peças de cobre.
• Materiais de liga: Materiais de liga como liga de alumínio, aço inoxidável, liga de titânio, etc., com alta resistência, resistência ao calor, resistência à corrosão e outras vantagens, adequados para aviação, aeroespacial, energia, indústria química e outros campos. As máquinas-ferramentas CNC podem processar com precisão vários materiais de liga.

Material não metálico

• Plástico: O plástico é leve, resistente à corrosão, isolamento térmico, isolamento de materiais não metálicos, amplamente utilizado em eletrônica, máquinas, automotivo, construção e outros campos. Máquina cnc as ferramentas podem processar com precisão todos os tipos de produtos plásticos.
• Borracha: A borracha tem as características de boa elasticidade, forte resistência ao desgaste, boa resistência ao frio, etc., frequentemente usada na fabricação de automóveis, fabricação de máquinas, produtos de borracha e outros campos. As máquinas-ferramentas CNC podem processar com eficiência todos os tipos de produtos de borracha.

Fatores a serem considerados na seleção de materiais de usinagem de alta velocidade

Na seleção de materiais de usinagem CNC de alta velocidade, os principais fatores a serem considerados incluem a dureza do material, desempenho de processamento, condutividade térmica, custo, requisitos do ambiente de trabalho e sua correspondência com ferramentas e máquinas-ferramentas. A dureza afeta a velocidade de corte e a vida útil da ferramenta, o desempenho da usinagem determina o grau de facilidade de corte, a condutividade térmica afeta a temperatura de corte e o desgaste da ferramenta, o custo é uma consideração econômica, os requisitos do ambiente de trabalho determinam a aplicabilidade dos materiais. Além disso, é necessário garantir que os materiais selecionados possam ser bem combinados com ferramentas e máquinas-ferramentas existentes para obter um processamento eficiente e de alta qualidade.

Máquinas para usinagem de alta velocidade

Em operações de usinagem de alta velocidade (HSM), escolher a máquina certa é crucial. Máquinas de alto desempenho como Mikron Mill-S-400-U e Matsuura LX-160 são projetadas especificamente para HSM com excelentes capacidades de usinagem em alta velocidade, alta precisão e acabamento superficial. Essas máquinas utilizam sistemas inteligentes de gerenciamento de temperatura e construção rígida otimizada para garantir estabilidade térmica e alta precisão durante o processamento. Ao escolher a estratégia correta de operação HSM, essas máquinas são capazes de processar uma ampla variedade de materiais com eficiência e precisão, resultando em peças precisas e de alta qualidade.

Selecione os requisitos da máquina para usinagem em alta velocidade

Ao escolher uma máquina para processamento em alta velocidade, vários fatores-chave precisam ser considerados para garantir um processamento suave e uma produção eficiente.

1. Tecnologia avançada de fuso: A usinagem em alta velocidade requer fuso com alta velocidade, alta rigidez e alta precisão. A velocidade máxima do fuso precisa atingir dezenas de milhares de RPM ou mais para atender às necessidades de processamento em velocidade ultra-alta.
2. Construção robusta: As máquinas de usinagem de alta velocidade requerem uma estrutura robusta para suportar as vibrações e choques gerados durante a usinagem de alta velocidade. Os principais componentes, como o corpo da cama, o fuso e os trilhos-guia, exigem materiais de alta resistência e processos de fabricação avançados para garantir a rigidez e estabilidade geral do equipamento.
3. Sistema eficiente de remoção de cavacos: O sistema eficiente de remoção de cavacos pode descarregar os cavacos gerados no processo de processamento a tempo de evitar o acúmulo de cavacos que afetam a qualidade do processamento e o desempenho da máquina.
4. Dispositivo regulador de velocidade de acionamento do fuso: O dispositivo regulador de velocidade de acionamento do fuso precisa ter uma ampla faixa de regulação de velocidade e desempenho de regulação de velocidade estável para atender às necessidades de diferentes materiais e condições de processamento. Devido à sua ampla faixa de velocidade e características de saída estáveis, o acionamento do fuso CC tornou-se uma escolha comum em usinagem de alta velocidade.
5. Sistemas de água sem gás e de fluidos (geralmente não diretamente relacionados a máquinas de usinagem de alta velocidade, mas podem ser relevantes se aplicações especiais ou requisitos de resfriamento estiverem envolvidos): Em algumas aplicações especiais, como resfriamento de alta precisão ou lubrificação especial, água sem gás e os sistemas de energia fluida podem desempenhar um papel fundamental. Esses sistemas precisam garantir um fornecimento estável de fluido e controle preciso para atender às necessidades específicas do processo.
6. Cone do fuso HSK: O cone do fuso HSK é um padrão de interface de fuso de alta precisão e alta rigidez, adequado para máquinas de usinagem de alta velocidade.
7. Mecanismo de fixação de máquina-ferramenta de alta velocidade: o mecanismo de fixação de máquina-ferramenta de alta velocidade precisa ter as características de alta precisão, alta rigidez e resposta rápida para garantir a estabilidade e precisão da peça durante o processamento.

Dicas de configuração para centros de usinagem CNC de alta velocidade

As dicas de configuração para usinagem CNC de alta velocidade enfatizam a importância de fusos de alta velocidade, ferramentas de corte eficientes e sistemas CNC avançados. Os fusos de alta velocidade devem possuir alta velocidade de rotação e rigidez, como fusos de acionamento direto e fusos elétricos. As ferramentas precisam ser adequadas para corte em alta velocidade, como diamante policristalino e nitreto cúbico de boro, com foco no equilíbrio dinâmico nas estruturas das ferramentas.

Os sistemas CNC de alta velocidade requerem capacidades robustas de processamento de dados e atributos funcionais, preferencialmente com processadores de 32 ou 64 bits. Durante a programação, atenção especial deve ser dada à suavidade dos trajetos de corte, evitando mudanças bruscas de direção e cortes excessivos. Os sistemas CAM devem ser utilizados para otimizar os caminhos da ferramenta, garantindo eficiência e precisão de usinagem. Marcas como GF+ se destacam em usinagem de alta velocidade, e estratégias como entrar e sair gradualmente da camada de corte e manter parâmetros de corte estáveis ​​são recomendadas.

Aplicação de usinagem de alta velocidade

A Usinagem de Alta Velocidade (HSM) tem uma ampla gama de aplicações práticas na fabricação moderna, e suas tecnologias e métodos são usados ​​em vários setores e aplicações para melhorar a eficiência da produção, a precisão do processamento e a utilização de materiais. A seguir estão vários casos típicos de usinagem de alta velocidade em aplicações práticas:

• Indústria Aeroespacial: A indústria aeroespacial requer peças leves e de alta precisão, como estruturas de aeronaves, peças de motores e equipamentos aeroespaciais.
• Fabricação automotiva: A tecnologia de usinagem de alta velocidade é usada para processar componentes importantes, como peças de motor, peças de transmissão e componentes do sistema de freio para melhorar a precisão e a confiabilidade das peças.
• Fabricação de dispositivos médicos: A fabricação de dispositivos médicos requer peças com alta precisão e excelente qualidade de superfície, como juntas artificiais, instrumentos cirúrgicos e implantes. A tecnologia de usinagem de alta velocidade permite a usinagem precisa de geometrias complexas e mantém a limpeza e suavidade das peças de nível médico.
• Indústrias de energia e marítima: Na indústria de energia, a usinagem de alta velocidade é usada para fabricar rolamentos de alto desempenho, turbomáquinas e componentes de turbomáquinas geradoras para melhorar a eficiência e a confiabilidade da conversão de energia.
• Fabricação de equipamentos eletrônicos e de comunicação: Utilizada para processar componentes microeletrônicos, placas PCB e componentes ópticos de precisão para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos equipamentos.

Diferença entre fresamento tradicional e usinagem de alta velocidade

Característica	Moagem Tradicional	Usinagem de alta velocidade (HSM)
velocidade de corte	Baixo (normalmente < 200 m/min)	Alto (normalmente > 200 m/min, até vários milhares de m/min)
Taxa de alimentação	Baixo	Alto
Profundidade de corte	Geralmente grande	Pequeno
Qualidade da Superfície	Média, muitas vezes requer pós-processamento	Alto, muitas vezes requer pouco ou nenhum pós-processamento
Vida útil da ferramenta	Limitado, desgasta rapidamente	Mais longo (em condições ideais)
Taxa de Remoção de Material	Baixo	Alto
Gerenciamento De Calor	Concentrações de calor podem causar deformação da peça	Boa dissipação de calor, reduz a deformação da peça
Requisitos do Equipamento	Máquinas-ferramentas padrão	Máquinas de alta rigidez, alta precisão e alta velocidade
Fixação da peça de trabalho	Sistemas de fixação padrão	Sistemas de fixação de alta rigidez para reduzir a vibração
Materiais aplicáveis	Metais comuns como aço, ferro fundido	Vários materiais, incluindo materiais difíceis de usinar, como titânio e ligas de níquel
Tempo de Usinagem	longo	Baixo
Eficiência de produção	Baixo	Alto
Custo de investimento	Relativamente baixo	Alto (devido aos requisitos de equipamentos e ferramentas)
Controle de Vibração	Afetado por vibrações, pode afetar a qualidade e a precisão da superfície	Melhor controle de vibração, maior qualidade e precisão da superfície

Quais são os desafios da usinagem de alta velocidade?

Os principais desafios da usinagem de alta velocidade incluem o desgaste da ferramenta devido ao calor de corte, vibração e ressonância da ferramenta, a necessidade de materiais de ferramentas de alto desempenho, a falta de opções adequadas de seleção de parâmetros de usinagem e a necessidade de máquinas-ferramentas com excelente desempenho dinâmico e sistemas eficientes de refrigeração e lubrificação. Esses desafios precisam ser considerados em conjunto para garantir estabilidade e eficiência na usinagem de alta velocidade. Diante desses desafios, é necessário considerar múltiplos aspectos como seleção de materiais, otimização de parâmetros de corte, melhoria do desempenho da máquina-ferramenta e melhoria do sistema de refrigeração e lubrificação para garantir a estabilidade e eficiência da usinagem em alta velocidade.

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Perguntas frequentes

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Catálogo: Guia de usinagem CNC