Principais fatores que influenciam a rugosidade superficial na usinagem de peças de precisão CNC
Parâmetros de corte
• Taxa de avanço – avanço mais alto deixa picos de “cúspides” mais grossos; duplicar a alimentação pode aumentar Ra de 0,8 µm → 1,6 µm.
• Velocidade de corte – muito baixa causa aresta postiça (BUE) e rasgo; muito alto acelera o desgaste da ferramenta; ambos aumentam a rugosidade.
• Profundidade de corte – marcas pesadas de desbaste devem ser removidas com um passe de acabamento de 0,05–0,1 mm ou saltos Ra > 50%.
Geometria e condição da ferramenta
• Raio da ponta – raio maior distribui a carga de cavacos; mudar de 0,4 mm para 0,8 mm pode reduzir Ra em 30%.
• Ângulos de inclinação e relevo – a inclinação positiva e nítida reduz a força de corte e as marcas de vibração.
• Desgaste da ferramenta – desgaste de flanco VB > 0,05 µm transforma um acabamento espelhado em 1,6 µm Ra quase da noite para o dia.
Material-da peça de trabalho
• Dureza e ductilidade – 6061-T6 Al macio pode manchar, enquanto 316L endurece e produz picos rasgados; ambos aumentam Ra, a menos que velocidade/avanço sejam compatíveis.
• Micro-estrutura – máquinas de aço-de grão fino-tratadas termicamente até 0,4 µm Ra, enquanto-o grão grosso fundido luta para atingir 1,6 µm.
Líquido refrigerante / lubrificação
• Líquido refrigerante com concentração de 8% mantém a zona de corte abaixo de 200 graus, suprimindo BUE e soldagem de cavacos; o corte a seco pode adicionar 0,2–0,4 µm ao Ra.
• A alta-pressão através do-refrigerante do fuso (70 bar) quebra cavacos e evita arranhões secundários.
Dinâmica de máquinas e acessórios
• Excentricidade-do eixo > 2 µm ou desgaste do rolamento cria lóbulos de trepidação; Ra pode atingir picos de 0,8 µm → 2,0 µm mesmo com ferramentas perfeitas.
• Saliência > 3 × diâmetro na fresa de topo-age como um diapasão; marcas de vibração visíveis com ampliação de 10×.
Área residual e fluxo de cavacos
• A altura teórica do pico h ≈ f ²/(8×R) onde f=alimentação, R=raio do nariz; reduzir o avanço de 0,2 mm/rot para 0,05 mm/rot diminui h em 16×.
• Quebra-cavacos inadequados permitem que os cavacos arranhem a superfície-recém-cortada, adicionando 0,1–0,3 µm Ra.
Sequência do processo
• Ignorar um passe de semi-acabamento de 0,1 mm antes do passe de acabamento de 0,02 mm deixa 0,4 µm Ra em vez de 0,2 µm no aço 45.
• A direção final do fresamento ascendente- proporciona menor Ra do que o fresamento convencional na maioria das ligas de Al.
Mapa de destino-de{1}}regra geral
Ra 0,4 µm → pastilha afiada, 0,05 mm/rot, rad de ponta de 0,2 mm, 150 m/min, inundação de refrigerante, excentricidade-< 1 µm.
Ra 1,6 µm → OK para relaxar a alimentação para 0,15 mm/rot, rad nariz 0,4 mm, sem pressão especial do refrigerante.
Ra 3,2 µm → parâmetros de desbaste; nenhuma passagem final necessária.
Resultado final
"O acabamento superficial não é um acidente-é a soma do avanço, raio da ferramenta, velocidade, refrigeração e rigidez; controle-os e você controlará Ra."
