Boring machining is an essential process in manufacturing because it allows for the precise adjustment of the diameter of a hole to meet specific tolerances. It's often used for creating holes that need to be very accurate in size.
A mandrilamento é um processo essencial na fabricação porque permite o ajuste preciso do diâmetro de um furo para atender tolerâncias específicas.
É frequentemente usado para criar furos que precisam ter tamanhos muito precisos, como aqueles encontrados em blocos de motores ou outros componentes mecânicos onde o alinhamento e o ajuste são críticos.
O processo também pode ser usado para acabamento de superfícies de furos previamente fundidos ou perfurados., garantindo que sejam lisos e de diâmetro uniforme.
Processo de usinagem chata
Existem diferentes ferramentas chatas, cada um com aplicações e benefícios distintos. Eles incluem tornos, mandriladoras, e brocas.
Embora essas ferramentas operem de maneiras diferentes, todos eles realizam as mesmas três operações básicas;
Precisão Superior:
A Mandrilamento Usinagem permite a usinagem precisa de furos em diversos materiais.
Embora os processos típicos de perfuração possam atingir uma precisão de até 0.02 polegadas, operações de mandrilamento podem atingir precisões de até 0.0005 polegadas.
Isso é incrível 40 vezes mais preciso do que as operações de perfuração padrão.
Melhorar Acabamento de superfície:
A usinagem de mandrilamento oferece acabamentos superficiais aprimorados.
Este processo pode atingir um acabamento superficial de até 32 micropolegadas (Valor Ra), significativamente mais suave do que muitos outros métodos de usinagem.
Versatilidade:
A usinagem de mandrilamento pode ser usada em uma ampla variedade de materiais, desde metais comuns como aço e alumínio até materiais mais macios como madeira e plástico.
Não se limita apenas a furos redondos – com as ferramentas certas, você pode obter slots de máquina, ranhuras, e rasgos de chave.
Tamanhos de furo personalizáveis:
Ao contrário de outros processos de usinagem que dependem de tamanhos de broca padrão, A usinagem de mandrilamento permite a criação de furos de tamanho personalizado.
Isto é crucial em aplicações que exigem especificações exclusivas ou alta precisão.
Alinhamento de furos:
Quando vários furos precisam ser alinhados com precisão, o mandrilamento pode ajudar a garantir que esses furos estejam posicionados corretamente em relação uns aos outros e a quaisquer outras características da peça de trabalho.
Modificação de furos existentes:
A mandrilamento é particularmente útil quando há necessidade de modificar furos existentes para melhorar sua forma ou aumentar seu tamanho sem ter que começar do zero.
Custo-benefício:
Para certas aplicações, especialmente quando é necessária alta precisão, a perfuração pode ser mais econômica do que métodos alternativos devido à sua capacidade de reduzir as taxas de desperdício e sucata, mantendo a qualidade.
Integração com Outros Processos:
A furação pode ser integrada ao CNC (Controle Numérico Computadorizado) máquinas, que permite operações de usinagem automatizadas e eficientes juntamente com outros processos como perfuração ou fresagem.
Durante o processo de corte, a ferramenta de corte sofre fricção, resultando em desgaste ao longo do tempo. Ferramentas danificadas resultam em problemas maiores, incluindo peças de qualidade inferior e diminuição da produtividade.
Para resolver esta preocupação, os operadores precisam usar parâmetros de corte adequados, garantir que as broqueadoras estejam bem lubrificadas, e realizar manutenção regular da máquina.
Esses procedimentos melhoram a vida útil das ferramentas de corte e melhoram a qualidade das peças usinadas.
Erros de usinagem podem ocorrer durante operações de mandrilamento, afetando a qualidade das peças finais. As causas comuns de erros de perfuração incluem;
Práticas como ajustes de configuração e uso dos parâmetros de corte e ferramentas de corte corretos podem evitar erros comuns de usinagem.
Peças chatas podem apresentar problemas de acabamento superficial, como linhas de corte e escamas.
Isto é especialmente comum com materiais mais duros que são mais propensos a acabamento superficial áspero..
A taxa de avanço é crucial para obter um acabamento superficial fino. Taxa de avanço excessiva pode resultar em trepidação, o que causa um acabamento superficial ruim.
Outras possíveis causas de problemas de acabamento superficial são mau escoamento de cavacos e raio incorreto da pastilha.
Alta Complexidade Operacional:
A usinagem de mandrilamento exige um certo nível de conhecimento técnico e experiência dos operadores para garantir a precisão do processamento e a qualidade do produto.
A alta complexidade operacional pode aumentar os custos e o tempo de treinamento, potencialmente afetando a eficiência da produção.
Flexibilidade de processamento limitada:
Devido à sua dependência de movimentos mecânicos precisos, a usinagem de mandrilamento pode enfrentar limitações no manuseio de formas complexas ou produtos que exigem mudanças frequentes nos parâmetros de processamento.
Isso pode exigir ferramentas adicionais, dispositivos de fixação, ou ajustes nas configurações do equipamento, aumentando assim os custos e o tempo de produção.
Desperdício de Materiais:
Durante a usinagem de mandrilamento, forças de corte podem gerar uma certa quantidade de cavacos e resíduos.
Esses resíduos não só aumentam os custos de produção, mas também podem ter impacto no meio ambiente.
Portanto, reduzir o desperdício de material é uma consideração importante na usinagem de mandrilamento.
Fixação da peça:
Primeiro, a peça de trabalho está fixada com segurança na mesa de trabalho da máquina-ferramenta para garantir que nenhum movimento ou vibração ocorra durante o processo de usinagem.
Seleção de ferramentas:
A ferramenta de mandrilamento apropriada é selecionada com base no material da peça, diâmetro do furo, e requisitos de usinagem.
As ferramentas de mandrilamento normalmente possuem arestas de corte ajustáveis para acomodar a usinagem de diferentes diâmetros de furo.
Como funciona a usinagem de mandrilamento
Alimentação de ferramenta:
Depois de iniciar a máquina-ferramenta, a ferramenta de mandrilamento começa a girar e avançar ao longo de um caminho predeterminado na peça de trabalho.
A taxa de avanço e a profundidade de corte podem ser ajustadas de acordo com os requisitos de usinagem.
Corte e remoção de cavacos:
Durante o processo chato, a aresta de corte entra em contato com o material da peça e remove o excesso de material.
Simultaneamente, os cavacos gerados são prontamente removidos através do sistema de remoção de cavacos da máquina-ferramenta para evitar interferência no processo de usinagem.
Controle de dimensão e precisão:
Ajustando parâmetros como o avanço da ferramenta, profundidade de corte, e velocidade de rotação, o tamanho e a forma do furo usinado podem ser controlados com precisão.
Adicionalmente, as guias de precisão e o sistema de controle da máquina-ferramenta ajudam a garantir a precisão e a estabilidade da usinagem.
Mandriladora Horizontal:
Esta máquina foi projetada para fazer furos horizontalmente. Possui um fuso alinhado horizontalmente, que contém a ferramenta chata.
Essas máquinas são frequentemente usadas para peças grandes e são ótimas para aplicações que exigem alta precisão.
Máquina de perfuração vertical:
Ao contrário de sua contraparte horizontal, a broqueadora vertical faz furos verticalmente.
A peça de trabalho geralmente é colocada em uma mesa rotativa, com a ferramenta de mandrilamento cortando de cima para baixo.
Esta máquina é ideal para usinagem grande, peças pesadas.
Máquina de perfuração de piso:
Uma broqueadora de piso é um dispositivo grande que permite mandrilar peças enormes.
A peça de trabalho é normalmente colocada no chão, com a ferramenta de mandrilamento colocada em uma coluna móvel.
É altamente valioso em indústrias pesadas, como construção naval e fabricação de equipamentos de grande porte..
Máquina de perfuração de gabarito:
Esta máquina é usada para fazer furos com alta precisão e acabamento.
As mandriladoras de gabarito são normalmente usadas para produzir gabaritos e acessórios, garantindo o alinhamento preciso de vários furos.
Mandriladora CNC:
Estas máquinas controladas por computador fornecem, preciso, e mandrilamento de alta velocidade.
O uso de programação de computador permite resultados altamente precisos e repetíveis, tornando-os ideais para aplicações de produção em massa.
Máquina de perfuração de linha:
As mandriladoras lineares são usadas para ampliar um furo já fundido ou perfurado.
Eles são comumente usados na indústria de máquinas pesadas para fabricar peças grandes, como blocos de motor e caixas de câmbio.
Uma ferramenta de corte de ponta única é uma ferramenta que possui apenas uma aresta de corte que remove material da peça de trabalho..
Em uma operação chata, a ferramenta de corte de ponta única é normalmente montada em uma barra de mandrilar ou em uma cabeça de mandrilar.
À medida que a peça gira, a ferramenta de corte é avançada no furo, ampliando-o para o diâmetro desejado.
Ferramentas de corte no processo de mandrilamento
A principal ferramenta usada para fazer furos é uma barra de mandrilar. Um bar chato é um longo, ferramenta rígida com uma ferramenta de corte de ponta única.
A barra de mandrilar é fixada na máquina e depois avançada na peça rotativa para ampliar o furo.
Cabeças chatas, que contém várias ferramentas de corte, também pode ser usado para furos grandes ou múltiplos de uma só vez.
Enquanto tornos e mandriladoras são usados para cortar e moldar peças de trabalho, eles são usados para diferentes operações.
Um torno é uma máquina que gira uma peça em torno de um eixo de rotação para realizar várias operações, como cortar, lixar, serrilhado, perfuração, ou deformação.
Por outro lado, uma mandriladora serve para ampliar furos existentes em uma peça de trabalho.
Embora um torno possa realizar operações chatas, uma broqueadora lida com tarefas de mandrilamento maiores e mais complexas.
| Método de usinagem | Finalidade do Processamento | Precisão de processamento | Escopo de aplicação | Requisitos de equipamento |
| Tedioso | Ampliando furos existentes e melhorando a precisão do furo | Alto | Adequado para processar furos de grande diâmetro, buracos profundos, e furos que exigem alta precisão | Máquina de perfuração ou dispositivo de perfuração, requer controle preciso dos parâmetros de corte |
| Virando | Processamento de superfícies rotativas, como cilindros externos, faces finais, e tópicos | Alto | Adequado para processar peças do tipo eixo e do tipo disco | Torno, com ferramentas de corte movendo-se ao longo do eixo de rotação da peça |
| Fresagem | Processamento de formas complexas, como aviões, ranhuras, e engrenagens | Alto | Adequado para processar vários planos, superfícies curvas, e formas complexas | Fresadora, com ferramentas de corte girando e se movendo ao longo da superfície da peça |
| Perfuração | Processando furos circulares | Baixo a médio | Adequado para processar pequenos- para furos de diâmetro médio | Máquina de perfuração ou dispositivo de perfuração, com ferramentas de corte girando e avançando ao longo do eixo |
| Moagem | Melhorando a precisão e o acabamento da superfície da peça | Muito alto | Adequado para processar superfícies que exigem alta precisão e alto acabamento | Máquina retificadora, usando rodas abrasivas para processamento |
Seja conduzido usando máquinas de perfuração de precisão ou de linha, o processo de usinagem com mandrilamento é a base da fabricação.
É fundamental para alcançar exatidão e acabamentos superficiais superiores em vários materiais.
O processo, que envolve o uso de barras de mandrilar e um processo de corte onde a barra de mandrilar é fixada e gira, é particularmente eficaz no refinamento de furos pré-existentes, como aqueles nos cilindros do motor, a uma velocidade de corte moderada.
Apesar dos desafios que certos materiais podem representar, o processo chato, com sua capacidade de manter uma tolerância rígida, é indispensável.
Isto é evidente no trabalho de mandriladoras horizontais e outras mandriladoras., contribuindo significativamente para o trabalho de usinagem de mandrilamento.
Seja criando um buraco cego, garantindo precisão dimensional em furos profundos, ou refinar um furo já perfurado, o processo prova seu valor.
O uso de ferramentas chatas, seja em uma furadeira ou em um poste de ferramentas em uma mesa horizontal, permite a criação de furos precisos, seja único ou múltiplo.
Os processos de fabricação garantem um acabamento superficial fino, seja para um furo cônico, buraco cego, ou qualquer outro tipo de buraco.
O foco não está apenas no comprimento do furo, mas também na qualidade da superfície e nas arestas de corte, melhorando a funcionalidade geral dos componentes que usamos diariamente.
À medida que buscamos eficiência e precisão na fabricação, o papel do processo enfadonho continua tão fundamental como sempre.
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