Força radial versus força axial em ferramentas de corte: Como o ângulo da hélice afeta a direção da força de corte

 

Descrição meta

Saiba a diferença entre força radial e força axial em ferramentas de corte, como o ângulo de hélice afeta a direção da força de corte e por que a medição precisa da ferramenta é fundamental para a estabilidade da usinagem.

Força radial versus força axial em ferramentas de corte: Por que a direção da força é importante

Na usinagem de precisão, as forças de corte afetam diretamente estabilidade de usinagem, vida útil da ferramenta e precisão dimensional. Quando uma ferramenta de corte remove material, a força total de corte não é aplicada em uma única direção, mas pode ser dividida em vários componentes de força.

Os dois componentes mais importantes são:

• Força radial
  
• Força axial
  

Entender como essas forças funcionam - e como a geometria da ferramenta de corte as influencia - é essencial para otimizar o desempenho da usinagem e evitar falhas na ferramenta.

Componentes da força de corte no fresamento

Durante as operações de fresamento, a força de corte que atua em uma ferramenta pode ser dividida em três componentes principais:

• Força tangencial- responsável pela remoção de material
• Força radial- empurra a ferramenta para o lado
• Força axial- empurra ou puxa a ferramenta ao longo de seu eixo

Entre essas forças, as forças radiais e axiais têm a maior influência na estabilidade da ferramenta e na precisão da usinagem.

Força radial em ferramentas de corte

Definição

A força radial é a força de corte atuando perpendicularmente ao eixo da ferramentaEmpurrando a ferramenta em direção ou para longe do centro de rotação.

Por que a força radial é importante

A força radial tem vários efeitos importantes no desempenho da usinagem.

Deflexão da ferramenta

Como a força radial empurra a ferramenta para o lado, ela pode causar flexão ou deflexão da ferramentaespecialmente ao usar:

• ferramentas longas
• Ferramentas de pequeno diâmetro
• condições de usinagem de alta velocidade

Mesmo uma pequena deflexão pode levar a erros dimensionais.

Precisão de usinagem

O excesso de força radial pode causar:

• slots superdimensionados
• perfis imprecisos
• tolerâncias inconsistentes

Acabamento da superfície

Forças radiais elevadas geralmente causam vibração e vibração, o que afeta negativamente a qualidade da superfície.

Força axial em ferramentas de corte

Definição

A força axial é a força de corte atuando ao longo do eixo da ferramentaA ferramenta pode ser empurrada para dentro da peça de trabalho ou puxada para cima.

Por que a força axial é importante

Carga do fuso

As forças axiais são absorvidas principalmente pelo Eixo e rolamentos da máquina. Cargas axiais excessivas podem reduzir a vida útil do fuso.

Estabilidade da fixação da ferramenta

Grandes forças axiais podem afetar a estabilidade da fixação da ferramenta e, às vezes, podem levar a extração de ferramentas.

Desgaste da ferramenta

Cargas axiais mais altas aumentam a tensão nas bordas de corte, acelerando o desgaste da ferramenta.

Principais diferenças entre forças radiais e axiais

Tipo de força	Direção	Impacto primário
Força radial	Perpendicular ao eixo da ferramenta	Desvio da ferramenta e erros dimensionais
Força axial	Ao longo do eixo da ferramenta	Carga do fuso e estabilidade da fixação da ferramenta

Na maioria das situações de usinagem, A força radial excessiva é mais problemática porque afeta diretamente a precisão da usinagem.

Como o ângulo da hélice afeta a direção da força de corte

 

O ângulo da hélice de uma ferramenta de corte desempenha um papel importante na determinação de como as forças de corte são distribuídas entre as direções radial e axial.

Ângulo de hélice baixo (30°)

Ferramentas com ângulos de hélice menores geralmente produzem:

• maior força radial
• força axial inferior

Essas ferramentas oferecem maior rigidez e são frequentemente usadas para usinagem de materiais mais duros.

Ângulo de hélice alto (45°)

Os ângulos de hélice mais altos produzem:

• força radial inferior
• maior força axial

As vantagens incluem:

• ação de corte mais suave
• melhor evacuação de cavacos
• melhor acabamento da superfície

As ferramentas de alta hélice são comumente usadas para usinagem de materiais como alumínio e aço inoxidável.

Por que a medição da geometria da ferramenta de corte é importante

O controle das forças de corte requer geometria precisa da ferramenta de corte.

Os parâmetros importantes que afetam a distribuição de força incluem:

• ângulo da hélice
• ângulo de inclinação
• raio da borda de corte
• excentricidade da ferramenta
• raio do canto

A medição precisa desses parâmetros ajuda os fabricantes a manter um desempenho de usinagem consistente.

Moderno Sistemas ópticos de medição de ferramentas permitem a medição rápida e precisa da geometria da ferramenta sem entrar em contato com a aresta de corte.

Aplicações na manufatura de precisão

Entender a direção da força de corte é particularmente importante em setores como o de construção civil:

• usinagem aeroespacial
• fabricação de componentes automotivos
• produção de moldes de precisão
• fabricação de dispositivos médicos

Nesses setores, até mesmo pequenos desvios na geometria da ferramenta podem causar sérios problemas de qualidade.

Máquina de medição visual

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Medição da geometria da ferramenta de corte

https://meaxpert.com/product-category/tool-measuring-machine/