Ferramentas de fresa: Tipos e materiais

Existem várias categorias de ferramentas de fresa disponíveis com base nas suas arestas de corte, formas e materiais de que são feitas.

Neste artigo, ficará a conhecer os vários tipos, os materiais utilizados, as suas aplicações e muito mais.

Estrutura básica das ferramentas de fresa

As ferramentas de fresagem são objectos ou equipamentos utilizados para remover materiais excessivos de uma peça de trabalho para obter uma forma ou resultado desejado.

A utilização de ferramentas de fresa é bastante fácil. Basta montar as ferramentas de corte na máquina de fresar, permitindo que a fresa se mova rapidamente a altas velocidades e contra a peça de trabalho para obter um corte, furo ou forma.

Antes de aprender sobre os diferentes tipos de fresas, é útil compreender a sua estrutura básica. Uma fresa tem três partes principais: a haste, o corpo e a aresta da fresa. Estas partes trabalham em conjunto para realizar o trabalho de fresagem.

• A haste é a parte que se liga ao fuso da fresadora. Ela mantém tudo no sítio.
• O corpo é a parte central principal. Liga a haste à cabeça e suporta toda a ferramenta.
• O fio de corte é a parte que efectua o corte propriamente dito. Inclui a ponta, a aresta de corte principal e os dentes.

Como são utilizadas as ferramentas de corte nas fresadoras?

A ferramenta de fresagem funciona girando e cortando materiais da peça de trabalho. A peça de trabalho é introduzida na fresa giratória, que remove rapidamente o metal ou o plástico. A fresadora pode conter uma ou mais fresas em simultâneo para acelerar o processo e criar mais rapidamente a forma pretendida.

Ao fresar, é uma boa ideia mudar a ferramenta para obter a forma pretendida.

Importância das ferramentas de fresa

As fresas são importantes porque o ajudam a remover material extra da peça em que está a trabalhar. Verá que uma fresadora é muito flexível. Pode utilizá-la para muitas tarefas de maquinagem diferentes e para criar peças de todos os tipos de formas e tamanhos. A fresa é o que lhe permite fazer este trabalho com precisão e rapidez.

Tipos de ferramentas de corte para fresadoras

Existem vários tipos de ferramentas de fresa, cada uma com as suas funções e funcionamento específicos, adequação, arestas de corte, formas e tamanhos. Aqui estão os mais populares que deve conhecer.

Fresagem de faces

Estas ferramentas são utilizadas para fresagem frontalA fresa de topo é uma ferramenta de fresagem de topo que remove parte da superfície de uma peça de trabalho. As arestas de corte de uma ferramenta de fresagem frontal cortam horizontalmente, ao contrário das fresas de topo que cortam verticalmente. São principalmente utilizadas para aparar o exterior de uma peça de trabalho.

Fresa de topo

As fresas de topo cortam em todas as direcções, ao contrário das ferramentas de perfuração que cortam apenas a direito. São utilizadas para várias tarefas de fresagem, como cortar aço para ferramentas, perfurar, fazer ranhuras e muito mais. Abaixo estão alguns tipos de fresas de topo:

Fresas para moinhos de bolas: Estas fresas têm um nariz redondo, em forma de bola. São óptimas para fresar superfícies curvas.

Fresas de topo quadradas: Estas têm extremidades planas e são utilizadas para tarefas gerais de fresagem, tais como mergulhar, perfilar e entalhar.

Fresas de topo de raio: Estes têm cantos arredondados que ajudam a tornar os cortes mais suaves e a durar mais tempo.

Fresas de topo para rebaixamento: Também designadas por lollipop cutters, são flexíveis e ideais para maquinar cortes inferiores.

Fresas de topo para arredondamento: Estas têm extremidades fortes e arredondadas para fresar arestas arredondadas.

Fresas de topo de raio de canto: Conhecidas pelos acabamentos grosseiros, estas fresas removem rapidamente grandes quantidades de material.

Fresa de topo cilíndrica (fresa plana)

Utiliza-se uma fresa de topo cilíndrica para cortar superfícies planas numa fresadora horizontal. Ao trabalhar com engrenagens, pode classificá-las pela forma dos dentes em engrenagens de dentes retos e engrenagens helicoidais. Também pode agrupá-las com base no número de dentes que têm - as engrenagens de passo grosso têm menos dentes e as engrenagens de passo fino têm mais.

Fresa de topo de três arestas

Esta é uma ferramenta básica que se utiliza numa fresadora horizontal. Serve principalmente para cortar ranhuras e degraus. Como tem três arestas de corte, pode cortar em três superfícies ao mesmo tempo.

Fresa de ranhura de chaveta (Fresa de ranhura em T)

Esta fresa é semelhante à fresa plana, mas é diferente porque tem duas arestas de corte e não tem furo central. Utiliza-se para cortar rasgos de chaveta e ranhuras, mas não é feita para a fresagem de superfícies planas.

Lâmina de serra Fresa

O cortador de lâmina de serra tem dentes finos e é ótimo para cortar ranhuras estreitas e profundas em materiais que não sejam demasiado duros. Quando o cortador fica cego, pode afiá-lo com uma máquina de afiar e voltar a utilizá-lo.

Fresa angular

Este tipo de cortador ajuda-o a cortar ângulos e ranhuras exactos em diferentes materiais. Existem dois tipos principais: cortadores de ângulo simples e cortadores de ângulo duplo. Os cortadores de ângulo simples podem variar de 18 a 90 graus de ângulo e de 6 a 35 mm de espessura. Os cortadores de ângulo duplo variam de 30 a 120 graus e têm uma espessura de 10 a 45 mm.

Fresa de moldes

Fresas de moldagem são utilizadas para moldar superfícies complexas, como engrenagens ou contornos intrincados. Existem em várias formas e são ideais para tarefas como chanfragem e fresagem de raios.

Alguns tipos comuns de fresas de forma são os seguintes:

Fresas convexas: Estes criam meios círculos curvados para dentro.

Fresas para arredondamento de cantos: Utilizado para arredondar cantos e criar raios.

Fresas com ferramenta inserida: Estes têm dentes feitos de carboneto ou aço para ferramentas, que são fixados ao corpo da fresa.

Fresa de engrenagem

Este cortador é utilizado para moldar engrenagens, seguindo o contorno da engrenagem. O processo é fácil e funciona bem quando só é necessário fazer uma engrenagem ou um pequeno número delas.

Moinho oco

Uma fresa oca assemelha-se a um tubo com dentes de corte no exterior. O interior está vazio para que possa ser montada num eixo. É boa para moldar rapidamente peças antes de as roscar e ajuda-o a trabalhar mais depressa.

Moinho de rosca

A fresagem de roscas é uma forma de cortar roscas utilizando uma máquina de três eixos como um centro de maquinação. Não importa o tipo de rosca ou o sentido de rotação - pode cortá-la de qualquer forma. Este método é preciso e flexível.

Fresa de chanfro

Utiliza-se uma fresa de chanfrar para suavizar arestas afiadas, cortando um canto inclinado ou arredondado em vez de um ângulo agudo de 90 graus. A fresa pode ter uma ou mais lâminas, e pode escolher a forma e o ângulo com base no aspeto que pretende para a aresta.

Materiais utilizados para ferramentas de fresa

Como já foi referido, as ferramentas de corte são fabricadas com diferentes materiais, o que as torna adequadas para diferentes necessidades e operações de maquinagem. Eis alguns dos materiais de que são feitas.

Stellite

Trata-se de uma liga não ferrosa, o que significa que não contém ferro. É feita por moagem ou fundição. Contém crómio e cobalto. E, por vezes, também tem tungsténio ou molibdénio. Se utilizar este material para as arestas de corte, estas mantêm-se afiadas mesmo a temperaturas e velocidades muito elevadas.

Quando utilizam fresas grandes, os fabricantes fixam dentes de stellite num disco de aço. Para as fresas mais pequenas, utilizam estelita sólida. Se precisar de fabricar peças de motores de automóveis ou outros artigos em grandes quantidades, as fresas de estelite funcionam muito bem.

Aço de alta velocidade

O aço rápido é geralmente conhecido pela sua natureza dura e capacidade de suportar velocidades de corte elevadas. São resistentes a temperaturas elevadas; no entanto, requerem uma temperatura não superior a 650 graus Celsius para manterem a sua dureza.

Considerado um material mais versátil e de uso geral para fresas. O HSS é adequado para fresar materiais como o aço e o alumínio.

Para aumentar a dureza e a resistência à temperatura de uma ferramenta de corte, os fabricantes adicionam frequentemente cobalto em quantidades reduzidas para obter um HSCO, High-Speed Cobalt Steel. Isto, por sua vez, melhora a sua durabilidade e torna-o ideal para operações de maquinagem mais complexas.

Carboneto

Também são referidos como carboneto cimentado e são uma combinação de carboneto de tungsténio e um ligante metálico, o cobalto.

O carboneto é um material extremamente resistente e duro, capaz de resistir a tanto calor e velocidade de corte, e é capaz de suportar temperaturas tão elevadas como 1000 graus Celsius.

Devido à sua natureza muito dura, o carboneto cimentado é utilizado principalmente para fresar materiais mais duros como ferro fundido, aço inoxidável, titânio, etc. Também são duráveis, mas menos económicos em comparação com o HSS.

Cerâmica

As cerâmicas são bastante mais duras em comparação com o carboneto; no entanto, são menos resistentes. Também são adequadas para cortes a alta velocidade e são resistentes ao calor. As fresas de cerâmica são uma combinação de nitreto de silício e óxido de alumínio. São ideais para maquinar materiais como ferro fundido, superligas, etc.

Embora sejam resistentes ao calor, podem ser frágeis ou partir-se quando expostos a choques ou mal manuseados. Para além disso, é de esperar que sejam utilizados para operações mais específicas em comparação com o HSS, que é versátil na sua utilização.

Aço carbono

Os materiais de aço-carbono, ao contrário do HSS, carboneto ou cerâmica, têm baixa durabilidade, não suportam o calor e são adequados apenas para operações que exigem baixa velocidade. Só podem suportar uma temperatura de 200 graus Celsius ou inferior e, como tal, podemos dizer que não são tão duros como outros materiais de corte.

Diamante policristalino

Este é um dos materiais mais duros de que são feitos os cortadores. Contêm partículas de diamante, podem suportar calor extremo e são adequadas para altas velocidades de corte. São normalmente utilizadas para fresar metais não ferrosos como o alumínio e o cobre.

Devido à sua capacidade de resistência ao desgaste, tendem a manter as suas arestas afiadas mesmo quando utilizadas durante um longo período. Em comparação com outros materiais, são bastante caros.

Melhores dicas sobre fresas

Eis algumas sugestões de fresas para o ajudar a fazer a melhor escolha:

Tamanho e diâmetro da fresa

O tamanho da sua fresa depende da profundidade e largura do corte. Cortes mais profundos e mais largos necessitam de fresas maiores. Os diâmetros padrão das fresas variam entre 16 mm e 630 mm.

Se estiver a fresar uma superfície grande, utilize uma fresa de menor diâmetro - idealmente, 70% das arestas da fresa devem estar envolvidas no corte.

O diâmetro da fresa também depende do tamanho do fuso da máquina. Uma boa regra é D = 1,5d, em que D é o diâmetro da fresa e d é o diâmetro do fuso.

Ao fresar orifícios, certifique-se de que a fresa não é demasiado grande ou demasiado pequena em comparação com o tamanho do orifício, pois isso pode danificar a ferramenta ou a peça de trabalho.

Corpo da ferramenta de fresagem

O número de dentes afecta o desempenho. As fresas de dentes densos (mais dentes) proporcionam um corte mais suave, enquanto as fresas de dentes grossos (menos dentes) são melhores para maquinação em bruto.

As fresas de dentes grossos também reduzem o atrito por terem canais de apara maiores. Com a mesma velocidade de avanço, as fresas de dentes densos suportam cargas menores por dente.

Potência da fresa

Considere tanto a potência de corte como o tamanho da peça de trabalho. Ao escolher uma fresa de faceamento, certifique-se de que as suas necessidades de potência correspondem à capacidade da fresadora.

Para fresas de topo de pequeno diâmetro, verifique se a máquina pode atingir a velocidade de corte mínima exigida, que é de pelo menos 60 m/min.

Lâmina da ferramenta de fresagem

Utilize lâminas de rebarbar para cortes suaves e precisos. Para cortes grosseiros, as lâminas prensadas são mais baratas e funcionam melhor. Se utilizar pastilhas de carboneto, escolha as que têm ângulos afiados para cortes pequenos e avanços baixos para que durem mais tempo.

Diferença entre fresa de topo e fresa de facear

Quando estiver a escolher entre uma fresa de facear e uma fresa de topo, eis alguns aspectos importantes a ter em conta:

Forma

Uma fresa de topo tem uma cabeça de corte redonda (por vezes em forma de bola) e um corpo mais fino. Uma fresa de facear tem uma cabeça de corte larga e plana e um corpo mais grosso e forte.

Quando os utilizar

Utilize uma fresa de topo quando precisar de fazer formas detalhadas, pequenas ranhuras ou arestas como chanfros. Utilize uma fresa de facear quando pretender remover muito material ou alisar uma superfície grande e plana.

Poder de corte

As fresas de topo são boas para cortes pequenos e cuidadosos. As fresas de facear podem efetuar cortes maiores e mais rápidos e funcionam bem em grandes superfícies.

Como cortam

Uma fresa de topo corta mais ao longo do eixo da ferramenta (para cima e para baixo). Uma fresa de facear corta ao longo da superfície (lado a lado).

Qualidade do acabamento

As fresas de topo proporcionam acabamentos suaves e arestas limpas - óptimas para trabalhos detalhados. As fresas de facear não deixam a superfície mais lisa, mas removem o material rapidamente e cobrem mais área.

Conclusão

As ferramentas de fresagem são uma parte importante do processo de fresagem. São ligadas a uma máquina de fresar para cortar ou moldar materiais para diferentes trabalhos. Existem muitos tipos de ferramentas de fresagem, e cada uma funciona melhor para uma tarefa específica. Se não tiver a certeza de qual utilizar, é uma boa ideia perguntar a um profissional.

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