O que é fresamento angular: um guia informativo

Se pretende trabalhar num projeto de usinagem que envolva cortes angulares precisos, compreender o fresamento angular é fundamental. Esta técnica de fresamento ajuda a garantir precisão e eficiência e também permite obter geometrias e designs complexos que não são possíveis com o fresamento convencional.

Neste artigo, explorará os processos envolvidos, os tipos de fresas angulares, as vantagens do fresamento angular, entre outros aspetos.

O que é o fresamento angular?

Trata-se de um método de fresamento único utilizado para cortar materiais em ângulos específicos, excluindo os 90 graus, até se obter o design, a forma ou a geometria pretendidos.

Esta técnica de usinagem recorre a procedimentos especializados para criar elementos angulares como chanfros, entalhes, arestas biseladas, ranhuras em V, etc.

Ao contrário do tipo de fresamento convencional, utilizado para criar superfícies planas básicas, o fresamento angular é adequado para fabricar ranhuras e acabamentos angulares complexos.

Tipos de fresas angulares

Seguem-se dois tipos de fresas angulares a ter em conta.

Fresa angular simples

As ferramentas de fresamento angular simples são utilizadas em operações de fresamento com uma face angular.

Normalmente, são concebidas a 30, 45 ou 60 graus, embora possa encontrar outros ângulos personalizados consoante as suas necessidades. As fresas angulares simples são utilizadas em chanfragem, biselagem e usinagem de ranhuras e arestas de um só lado.

Fresa angular dupla

Estas são utilizadas em projetos de usinagem complexos que envolvem duas faces de fresamento angulares. Habitualmente, possuem duas arestas de corte angulares que lhes permitem criar ranhuras em V numa peça.

Estão disponíveis a 45, 60 e 90 graus. Devido aos perfis multiangulares avançados de que dispõem, ajudam a melhorar a eficiência e a velocidade do trabalho, uma vez que não é necessário reposicionar e ajustar com frequência.

Em que difere o fresamento angular do fresamento convencional?

O fresamento angular difere da técnica de fresamento convencional das seguintes formas.

Geometria de corte

O fresamento convencional é geralmente utilizado para criar superfícies planas, com as ferramentas de fresamento a moverem-se perpendicular ou paralelamente à peça. No fresamento angular, as operações de usinagem são realizadas em ângulos específicos para formar ranhuras e arestas.

Ferramentas de corte

Numa operação de fresamento convencional, utilizam-se fresas de facear e fresas de topo, enquanto na usinagem angular se aplicam ferramentas únicas de corte angular simples e duplo para alcançar a precisão e a funcionalidade adequadas no processo de produção.

Aplicações

Enquanto o fresamento convencional é adequado para usinar componentes com elementos e geometrias básicos como rasgos, blocos, etc., o fresamento angular é adequado para criar peças com precisão detalhada, como chanfros e outras peças angulares intricadas.

Processo de fresamento angular

Segue-se um processo passo a passo de fresamento angular que pode seguir:

Processo de planeamento e preparação

Esta é a primeira etapa e envolve a preparação dos materiais e das fresas, a elaboração de desenhos e plantas, entre outros aspetos.

Aqui, terá de decidir o ângulo da peça, seja 30, 45 ou 60 graus, ou se é necessário um grau personalizado. Isto ajudá-lo-á a selecionar a fresa correta.

Além disso, precisa de escolher uma fresa simples ou dupla com base no projeto em que está a trabalhar. O material da fresa também é importante; por exemplo, o metal duro consegue trabalhar muitas peças metálicas com resistência à tração moderada a elevada.

Preparação da fresadora

Nesta fase, irá preparar a fresadora para o processo de usinagem angular. Terá de verificar se a máquina dispõe de uma função de cabeça inclinável.

Depois disso, pode utilizar um instrumento de medição, como um comparador de ponteiros, para verificar se a inclinação está correta e alinhada com os requisitos de fresamento.

Nos casos em que a máquina não dispõe de função de inclinação, pode gerar os ângulos necessários recorrendo a dispositivos firmemente fixados, como mesas rotativas, para suportar o processo de fresamento.

Uma vez concluído, inspecione a preparação da máquina quanto à firmeza e ao alinhamento. Assim, poderá alcançar a precisão necessária, prolongar a vida útil da ferramenta e trabalhar com eficiência.

Preparação da peça

Como o processo de usinagem angular gera muitas vibrações e forças, deve garantir que a peça está bem fixada.

A utilização de dispositivos especializados ou morsas sinusoidais criadas para fresamento angular é essencial para garantir uma preparação estável da peça. Depois de fixar a peça, pode utilizar um instrumento de medição para verificar novamente o alinhamento.

Usinagem do ângulo

O próximo passo é iniciar as operações de usinagem propriamente ditas. Ao começar a fresar o ângulo, deve começar com avanços e velocidades do fuso estáveis.

Isto ajuda a reduzir a vibração da ferramenta e a evitar desvios que possam afetar o acabamento e o nível de precisão.

Também será necessário utilizar refrigerante para reduzir a acumulação de calor. Testar previamente o processo de usinagem quanto a velocidades e avanços também ajuda a garantir os parâmetros corretos para a operação de fresamento.

Controlo de qualidade

Por último, realize uma inspeção minuciosa para garantir que os resultados da usinagem cumprem os requisitos pretendidos do projeto.

Isto implica verificar se o nível de precisão, o acabamento superficial, as dimensões, as tolerâncias, etc., cumprem as especificações esperadas. Embora o controlo de qualidade final seja crucial, é boa prática inspecionar estes parâmetros durante o processo de usinagem.

Materiais comummente utilizados no fresamento angular

Muitos materiais metálicos são utilizados em operações de fresamento angular. Cada um tem as suas próprias propriedades que o tornam compatível com este tipo de processo de usinagem. Abaixo estão alguns dos materiais e os parâmetros a conhecer sobre eles.

Material	Dureza	Resistência à tração	Maquinabilidade (% de B1112)	Aplicações
Aço (carbono e liga)	120-250	400-1500	50-70%	Essencial em engenharia estrutural, na usinagem de peças e componentes.
Aço inoxidável	150-600	480-2000	40-50%	Utilizado na criação de equipamentos médicos e componentes para processamento alimentar.
Ligas de alumínio	25-150	90-570	150-300%	Vital no design de peças aeroespaciais e automóveis e de componentes eletrónicos.
Latão	55-100	200-550	100-150%	Utilizado na criação de equipamentos estéticos, peças de canalização e instrumentos musicais.
Ligas de titânio	180-420	650-1400	20-30%	Importante na produção de peças aeroespaciais e automóveis e de equipamentos biomédicos.
Cobre	35-110	200-400	20-100%	Essencial na produção de peças elétricas e de canalização.
Ligas de níquel	150-500	600-1400	10-40%	Utilizado no fabrico de equipamentos para processamento químico e componentes de engenharia marítima.

Vantagens do fresamento angular

Eis alguns dos benefícios das operações de fresamento angular:

Eficiência melhorada

A usinagem angular permite gerar várias características anguladas numa peça numa única operação. Desta forma, pode maximizar o tempo e a mão de obra e, ao mesmo tempo, obter mais produção.

Elevada precisão

Com o fresamento angular, pode obter componentes com precisão adequada. Os métodos de fresamento ajudam a garantir que os ângulos necessários são alcançados durante o fabrico, eliminando assim desvios e gerando peças que cumprem as especificações e funções exigidas.

Isto torna-o valioso na criação de componentes aeroespaciais, médicos e desportivos.

Económico

Também pode maximizar eficazmente a utilização de material com esta técnica. No fresamento angular, apenas as partes necessárias são trabalhadas, evitando assim o desperdício de material.

Acabamento superficial perfeito

O fresamento angular proporciona um toque de acabamento suave. Com isto, não precisa de um processo de acabamento final e pode, portanto, poupar mais tempo, mão de obra e custos.

Design e funções melhorados

Sem o fresamento angular, a criação de alguns componentes não seria possível. Geometrias complexas e intricadas são concebidas com esta técnica.

Com isto, torna-se mais fácil gerar peças com características, estética, funções específicas, etc., o que conduz a uma maior satisfação do cliente.

Limitações do fresamento angular

Complexidade de preparação

Preparar uma fresa angular juntamente com a peça e a máquina requer mais tempo e experiência. Além disso, é necessário alinhar corretamente a preparação para que funcione. Sem isso, há mais probabilidades de erros, o que lhe custará mais tempo e esforço.

Desgaste da ferramenta

O desgaste da ferramenta ocorre mais nesta técnica devido às superfícies angulares. As ferramentas de corte trabalham constantemente o material em ângulos específicos, o que leva ao desgaste da ferramenta. Com isso, terá de substituir a fresa com mais frequência.

Requisitos da máquina

Muitas das fresadoras convencionais não são adequadas para fresamento angular. Para poder realizar usinagem angular, poderá ser necessário investir em máquinas CNC avançadas.

Aplicações comuns do fresamento angular

Chanfragem e biselagem: Valioso na criação de chanfros, evitando danos nas arestas dos componentes e melhorando o encaixe.

Fresamento de ranhuras em V: Útil na geração de ranhuras em forma de V em componentes usinados e peças decorativas.

Fresamento de roscas: Importante na geração de roscas em parafusos, pernos e outros elementos de fixação.

Criação de ranhuras em cauda de andorinha: Útil em engenharia mecânica e estrutural para conceber juntas de encaixe e corrediças em cauda de andorinha.

Serrilhado e quinagem: Utilizado na criação de elementos que melhoram a fixação ou a aderência.

Usinagem de superfícies cónicas: Valioso na conceção de veios, pinos, etc., úteis em engenharia estrutural.

Componentes angulares complexos: Utilizado na conceção de peças aeroespaciais como pás de turbina que exigem precisão angular adequada.

Peças de fixação e ferramentas: Importante na produção de gabaritos e dispositivos de fixação utilizados como suporte no processo de fabrico.

Fresamento helicoidal: Utilizado na criação de ranhuras espirais e helicoidais em brocas, ferramentas de corte, etc.

Ranhuras angulares: Valioso na criação de ranhuras em componentes mecânicos e estruturais.

Dicas para fresamento angular

O fresamento angular, enquanto técnica de usinagem avançada, requer algumas competências e experiência para ser realizado. As dicas abaixo irão ajudá-lo nas suas próximas operações de usinagem.

Selecione a fresa mais adequada

Dependendo dos componentes que pretende criar, deve considerar o tipo de fresa a utilizar.

Para operações básicas de usinagem angular, como a criação de biséis e chanfros, as fresas de ângulo simples são adequadas. No entanto, para fresamento mais avançado, como ranhuras em V, as fresas de ângulo duplo são apropriadas.

Além disso, ao trabalhar com materiais duros como aço, as fresas com revestimento de carboneto são as melhores, pois suportam calor extremo.

Crie um mecanismo de arrefecimento

Ao realizar uma operação de fresamento angular, deve esperar alguma geração de calor. Isto pode ser gerido utilizando um refrigerante adequado com base nos materiais com que está a trabalhar.

Para materiais duros como o aço, utilize refrigerante à base de óleo-água. Materiais menos duros, como o alumínio, necessitam apenas de refrigerantes em névoa.

Teste os parâmetros de fresamento

Testar parâmetros de fresamento como a velocidade e o avanço ajuda-o a determinar a melhor posição de equilíbrio para a sua operação de usinagem.

Isto, por sua vez, ajuda-o a eliminar erros, melhorar a precisão e a eficiência e aumentar a vida útil da ferramenta. Normalmente, os materiais mais macios suportam velocidades mais elevadas do que os mais duros.

Combine fresas quando necessário

Para maior eficiência, poderá ser necessário combinar fresas. Por exemplo, ao fresar uma ranhura em V, combinar uma fresa de topo e uma fresa angular permitirá concluir a operação sem substituir ferramentas.

Meça os ângulos e inspecione os acabamentos superficiais

Embora o fresamento angular garanta precisão, também poderá querer verificar os ângulos medidos utilizando um instrumento como um medidor de ângulos. Além disso, verifique o acabamento final, se está suficientemente liso ou se necessita de melhorias.

Forneça suporte para fixação do material

Uma preparação de usinagem angular deve ser o mais rígida possível. Esta técnica de fresamento causa muitas vibrações e quebra de ferramentas quando não se tem cuidado. Assim, deve fornecer um suporte angular rígido personalizado para fixar a peça durante a usinagem.

Conclusão

O fresamento angular continua a ser uma técnica valiosa para criar diversas peças industriais com ângulos. Com ele, é possível obter componentes com precisão, acabamento, estética e designs consistentes.

Na DEK, valorizamos a precisão e a eficiência no nosso processo de usinagem. Ao longo dos anos, equipámos a nossa oficina com máquinas modernas e sofisticadas que respondem às necessidades de cada projeto. Quer o seu projeto envolva fresamento angular, usinagem CNC ou outros procedimentos, temos a melhor equipa para o trabalho.