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Vamos deixar uma coisa clara desde o início. Eu não dou muita importância às peças que você faz. Mas eu me importo muito com os chips, e você também deveria.

No final de um processo de usinagem, você tem duas coisas: uma peça acabada e uma pilha de cavacos. A maioria das pessoas se concentra na parte. Eu me concentro nas fichas.

Não se trata de ser contrário. Acredito que se você produzir muitos chips realmente bons, muito rápido, poderá ganhar muito dinheiro usinando peças. Há muito debate sobre os prós e os contras do fresamento de alta velocidade versus fresamento de alto avanço. Embora sejam muito diferentes, em muitos aspectos têm semelhanças. Mas, para ser claro, ainda é tudo uma questão de chips.

Quais são as duas coisas necessárias para fazer um chip? Calor e pressão. O corte de metal é um processo de deformação plástica. O calor é criado pelo atrito na zona de cisalhamento. Regulando a quantidade de calor está a velocidade de rotação do cortador. A pressão é gerada pela alimentação. É importante observar que o calor e a pressão necessários para deformar plasticamente o material e cortá-lo são o mesmo calor e pressão que causam desgaste da ferramenta e falha prematura. Queremos direcionar o calor para o chip, mas primeiro precisamos de um chip grosso o suficiente para absorver o calor. É daí que vêm as altas taxas de avanço no fresamento de alto avanço.

Todas as fresas de alto avanço, tanto inteiriças quanto intercambiáveis, têm um fator muito importante em comum: ângulos de ataque muito grandes. A aresta de corte nas fresas de alto avanço pode ser reta ou ter um raio muito grande. Mas de qualquer forma, o ângulo de ataque médio resultante é muito alto, geralmente algo entre 78° e 82°.

Qual é o impacto de um alto ângulo de ataque no chip? À medida que o ângulo de ataque em uma fresa aumenta de 0° (ressalto quadrado) para 45° ou 75°, coisas começam a acontecer com o cavaco. A 0° a espessura do cavaco é igual ao avanço por dente. À medida que o ângulo de ataque aumenta, a espessura do cavaco diminui. Você pode calcular a espessura real do cavaco multiplicando a taxa de avanço IPT (polegadas por dente) pelo cosseno do ângulo de ataque. Portanto, uma taxa de avanço IPT de 0,010” (0,254 mm), usando um ângulo de ataque de 78°, resultaria em uma espessura real de cavaco de 0,002” (0,0508 mm). Isso é fino e não é grosso o suficiente para absorver qualquer calor. Sua taxa de avanço deve ser sempre maior que o brunimento de preparação da borda ou aterramento em T, ou você transforma sua fresa em um pedaço de lixa. Para obter uma espessura de cavaco de 0,010” (0,254 mm) usando uma ferramenta com ângulo de ataque de 78°, será necessário programar um IPT de 0,048” (1,22 mm). Isso representa um aumento de 385% na taxa de avanço, daí o nome fresamento de alto avanço.

As altas taxas de avanço alcançadas com o fresamento de alto avanço apresentam uma desvantagem. Devido aos grandes ângulos de ataque, suas capacidades de DOC (profundidade de corte) são limitadas. Os DOCs máximos para a maioria dos moinhos de alto avanço variam entre um e dois milímetros. Existem algumas exceções indexáveis ​​a esta regra que incorporam grandes inserções de IC. A justificativa para o aumento do custo desses moinhos é que eles podem ser três a quatro vezes mais rápidos que o normal.

Além dos ganhos de produtividade, há outro grande benefício no fresamento com alto avanço. É tudo uma questão de força.

Outra regra de ouro do fresamento é que as forças de corte sejam sempre perpendiculares à aresta de corte. Fresas de alto avanço com ângulo de ataque médio entre 80° e 82,5° geram algumas das forças radiais mais baixas no fresamento. Quase todas as forças de corte são direcionadas axialmente para dentro do fuso. Quanto maior a relação entre as forças axiais e radiais, mais estável será a operação. Isso pode ser uma vantagem, especialmente quando a configuração de ferramentas ou peças requer um grande comprimento de referência. Longos alcances e cavidades profundas não são um problema no fresamento com alto avanço. Comprimentos de referência na magnitude de 10:1 (comprimento até diâmetro) são comuns, mas podem exigir moderação da taxa de avanço.

Existem algumas outras técnicas de aplicação a serem consideradas no fresamento com alto avanço. Mantenha o máximo possível do diâmetro da fresa encaixado no corte. Isso equilibrará as forças axiais geradas pelo alto ângulo de ataque. À medida que ae (largura radial de corte) diminui e se aproxima de 50–60 por cento do diâmetro da fresa, a estabilidade diminui. Cuidado também deve ser tomado ao programar o caminho do cortador. Em altas taxas de avanço, são preferidas transições suaves na direção do caminho da fresa. Evite curvas de 90° a todo custo, pois elas criam engate radial excessivo, o que significa altas forças radiais e vibração. Programe um arco ou raio nos cantos pelo menos 50% maior que o diâmetro da fresa ao mudar de direção. Lembre-se de que a transição de um movimento em linha reta para um movimento em arco significa reduzir sua taxa de avanço. No exemplo fornecido acima, você reduziria a taxa de avanço em 33%.