ARESTA DE CORTE

Mecanismo de rotação do inserto e redução do entalhe

Uma ferramenta rotativa desenvolvida para o mercado há 20 anos

Tudo começou com o pedido de um cliente. Ele queria reduzir o número de trocas de arestas dos insertos em uma linha de produção em massa e também usar toda a aresta em torno do inserto. Era preciso muita criatividade para atender esta solicitação aparentemente impossível. Foi quando surgiu a ideia de criar um suporte que rotacionasse o inserto.

Para rotacionar o inserto, foram testados diferentes tipos de rolamento (retenção de óleo, lubrificante sólido, metal duro com revestimento DLC), mas nos estágios iniciais do desenvolvimento, foi adotado o rolamento tipo deslizante. Porém, o inserto parava de rotacionar em determinadas condições de corte e não foi possível solucionar este problema. Então, concluiu-se que o rolamento deslizante não era adequado para rotacionar o inserto de forma confiável. Assim, foi substituído pelo rolamento tipo agulha. Isto resolveu o problema da rotação, mas surgiram outras dificuldades, como os efeitos colaterais da temperatura de corte, a necessidade de melhorar a lubrificação, a vedação contra a entrada de cavacos no rolamento e a redução do tamanho. Os problemas foram solucionados um a um, até chegar a um produto que permitisse o uso efetivo.

Finalmente, com o uso efetivo da ferramenta, constatou-se que além da possibilidade de usar toda a aresta em torno do inserto redondo, a redução da velocidade relativa em relação à peça contribuiu para a melhoria da resistência ao desgaste.

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Reduzindo os danos anormais com uma engenhosa ferramenta rotativa

A Mitsubishi Materials desenvolveu o suporte rotativo, uma ferramenta de torneamento com inserto intercambiável redondo, o qual é rotacionado com as forças de corte. Esta ferramenta apresenta os seguintes benefícios:

1. O desgaste uniforme elimina a necessidade de troca de arestas até o fim da vida útil do inserto.

2. Como o ponto de corte está em constante movimento, não ocorre desgaste na periferia da aresta de corte (veja a nota no canto inferior da página).

3. O calor de corte não se concentra em um único ponto, reduzindo o desgaste do inserto.

Conforme mostrado no gráfico abaixo, estas três vantagens permitiram desenvolver uma ferramenta estável, de longa vida útil em comparação a uma ferramenta com inserto fixo. Os danos anormais das ferramentas ocorrem quando o material usinado tem alta dureza e resulta em elevadas temperaturas de corte, ou o material usinado tende a sofrer encruamento. Para as ferramentas em geral, reduzir os parâmetros de corte, como profundidade ou velocidade de corte, previne a ocorrência de danos anormais, porém isto também reduz a eficiência. A ferramenta rotativa, por sua vez, devido à rotação da aresta de corte durante a usinagem, dispensa a necessidade de reduzir os parâmetros de corte, melhorando a eficiência de usinagem e prolongando a vida útil da ferramenta.

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O suporte rotativo foi lançado há cerca de 20 anos e teve uma boa aceitação dos clientes devido ao seu mecanismo inovador e ótimo desempenho de corte. Porém, ao longo dos anos, as ferramentas convencionais também tiveram seu desempenho melhorado e seus preços foram reduzidos. Com isso, o suporte rotativo perdeu mercado e deixou de ser um produto ativo de vendas. Ainda assim, o suporte rotativo é muito eficaz no controle de danos anormais e o seu potencial está sendo reavaliado, já que os materiais também tem evoluído e se tornado mais difíceis de usinar. Na Mitsubishi Materials, a equipe que participou do desenvolvimento há 20 anos está passando o know-how sobre a ferramenta rotativa para os jovens engenheiros e, em conjunto, estão desenvolvendo uma nova geração de ferramentas rotativas compatíveis com os materiais e máquinas disponíveis atualmente. Aguardem!

O que é desgaste periférico?

As ferramentas em geral sofrem um tipo de dano na aresta de corte, chamado desgaste periférico ou entalhe (veja imagem abaixo), que ocorre na área da profundidade de corte quando se usina peças com camadas encruadas e superfícies fundidas ou forjadas. O encruamento ocorre quando a superfície da peça, ao ser usinada, sofre deformação plástica. O desgaste periférico ocorre no ponto onde o inserto tem contato com a camada encruada da peça. Similarmente, as superfícies fundidas e forjadas são camadas endurecidas que causam o entalhe. Materiais como INCONEL®718 e aços inoxidáveis são particularmente vulneráveis ao encruamento. Isto significa que as ferramentas que usinam estes materiais estão sujeitas à ocorrência de desgaste periférico.

INCONEL® é uma marca registrada de Huntington Alloys Canada, Ltd.

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