Corte ascendente vs. corte convencional: quando usar o fresamento ascendente na produção

O corte ascendente oferece o acabamento superficial mais limpo e preciso em fresamento CNC - mas somente quando a máquina e a configuração podem lidar com as forças de corte. Para fabricantes de rolos e oficinas de equipamentos pesados, essa condição geralmente é atendida.

Este artigo explica o que é o corte ascendente, como ele se compara ao corte convencional e quando escolher cada estratégia na produção real.

O que é corte de escalada?

No fresamento concordante, a fresa gira na mesma direção do avanço da peça. O dente cortante entra no material com a espessura total do cavaco e afina o cavaco em direção ao final do engate. No fresamento convencional, o dente começa com espessura zero do cavaco, esfrega contra a superfície e atinge a espessura máxima no final.

O corte ascendente também é chamado de fresamento descendente; convencional é chamado de fresamento. Os nomes indicam se a ferramenta está se movendo “para baixo” com a rotação ou “para cima” contra ela.

Corte de subida versus corte convencional em resumo

Como a espessura dos cavacos afeta a vida útil e a precisão da ferramenta

A espessura dos cavacos é a principal razão pela qual as oficinas CNC modernas favorecem o corte ascendente. Com um corte convencional, a pastilha ou fresa de topo começa com carga de cavaco zero, o que significa que a aresta empurra em vez de cisalhar. Isso cria atrito, calor e endurecimento por trabalho em muitos aços. Quando a ferramenta penetra mais profundamente, ela atinge a camada endurecida e se desgasta mais rapidamente.

O corte ascendente começa com uma carga máxima de cavacos. A borda corta imediatamente o material, reduzindo o acúmulo de calor e deixando uma superfície mais lisa. A força de corte também tende a empurrar a peça para baixo em direção à mesa, o que mantém a peça estável.

Essa estabilidade é importante quando você fresa peças cilíndricas longas, como rolos. Uma força de corte para baixo ajuda a segurar o rolo contra o bloco em V ou contra o apoio estável. Esse é um dos motivos pelos quais os fabricantes de fresadoras CNC para serviços pesados ​​programam a subida como estratégia de acabamento padrão.

Por que a rigidez da máquina e o controle de folga são importantes

O corte ascendente tem uma desvantagem bem conhecida: se a máquina tiver folga ou rigidez insuficiente, a fresa pode agarrar a peça de trabalho e puxar-se para frente. Isso pode fazer com que a mesa balance, quebre uma ferramenta ou deixe um acabamento ondulado. É por isso que as máquinas mais antigas com fusos de avanço e sem compensação de folga funcionavam tradicionalmente no modo convencional.

Em uma máquina CNC com parafusos de esferas, guias pré-carregadas e ajuste adequado do servo, a folga é mínima. O corte de subidas torna-se não apenas seguro, mas preferível. Para operações pesadas de fresamento, o requisito é um fuso sólido e uma configuração de fixação estável. As máquinas de retificação e ranhuramento de rolos são construídas de acordo com esse padrão.

A vibração é outra consideração. O corte ascendente tende a gerar menos vibração do que o corte convencional, especialmente quando a ferramenta engata em um ângulo constante. Mas se a ferramenta começar a vibrar, isso pode causar marcas de vibração. Isso é discutido com mais detalhes em um artigo relacionado em gerenciamento de vibração em retificadoras CNC .

Corte ascendente em canal e entalhe por laminação

A usinagem de canais por laminação requer o corte de padrões precisos em rolos de aço endurecido ou ferro fundido. Tanto os passes de desbaste quanto de acabamento devem manter tolerâncias rígidas na largura, profundidade e posição do canal. O corte ascendente ajuda de várias maneiras: produz um corte mais limpo, reduz a formação de rebarbas e prolonga a vida útil das ferramentas de conformação e das pastilhas de metal duro revestidas.

Na produção, uma prática comum é usar o corte convencional para a primeira passagem de desbaste quando há escamas ou superfícies irregulares e depois mudar para o corte ascendente para acabamento. A razão é simples: uma pele áspera pode lascar uma borda de metal duro se o primeiro contato for muito agressivo. Depois que a superfície estiver limpa, o corte ascendente fornece a precisão necessária para o contorno final.

Acabamento superficial e consistência nas faces dos rolos

Para faces de rolos, a diferença no acabamento superficial pode ser medida em valores Ra ou Rz. Em nossa experiência, mudar um passe de acabamento de corte convencional para corte ascendente pode melhorar a rugosidade da superfície em uma margem mensurável quando o caminho da ferramenta é ajustado corretamente. A redução do atrito também reduz a chance de manchas, o que é fundamental para rolos que texturizam chapas metálicas ou estampam padrões.

Subir parâmetros de corte que precisam de ajuste

Mudar do corte convencional para o corte ascendente não é apenas uma mudança de direção. Você deve ajustar vários parâmetros:

1. Avanço por dente: como a formação de cavacos é diferente, pode ser necessário aumentar o avanço para manter a mesma taxa de remoção de metal.
2. Velocidade de corte: o corte ascendente geralmente permite velocidades mais altas porque o calor é removido com o cavaco, mas teste o limite no material da peça de trabalho.
3. Engate radial: se você estiver fresando uma ranhura por laminação, o ângulo de entrada altera a espessura do cavaco; planeje o caminho da ferramenta de acordo.
4. Excentricidade da ferramenta: com o cavaco de saída mais fino, qualquer excentricidade se torna mais visível no acabamento superficial.

Para materiais em rolo, como aço ferramenta D2 ou ferro fundido resfriado, o ponto de partida é uma profundidade de corte radial leve (0,5-1,0 mm) no modo de subida e um avanço em torno de 0,1-0,2 mm por dente e, em seguida, refinar com base no acabamento resultante.

Como as lojas de rolos usam o corte de escalada na prática

Numa típica oficina de reparação de rolos, o processo começa com a fresagem convencional para remover a camada danificada. O operador então muda para o corte ascendente para o passe final que define o perfil da ranhura. Como o corte ascendente deixa uma superfície mais limpa, o rolo vai para o moedor com menos material removido, encurtando o tempo total do ciclo.

Máquina fresadora CNC automática com controle Siemens de seis eixos Projetada para reparo de rolos de precisão, esta máquina apresenta uma base integral rígida e guias endurecidas para suportar fresamento ascendente de perfis de canais. Seu controle de seis eixos Siemens e fuso de alto torque garantem corte de contorno preciso em rolos endurecidos, reduzindo o tempo de retificação. Ver Produto →

Outra aplicação comum é o corte de nervuras semelhantes a roscas em rolos ranhurados. O fresamento concordante produz uma aresta mais afiada na crista da nervura, o que afeta a qualidade do produto final na laminação de barras e fios. É por isso que as fresadoras CNC para serviços pesados ​​são programadas com uma estratégia de subida controlada para esses contornos.

Seleção de máquina para corte de subida confiável

Nem toda fresadora executa bem o corte ascendente. A máquina deve ter uma estrutura rígida, um sistema de alimentação sem folga e um fuso que possa manter o torque em velocidades moderadas. Para fresamento por rolo, isso geralmente significa uma máquina com uma caixa pesada ou estrutura de guia endurecida, e não uma fresadora para serviços leves.

Fresadora vertical CNC XKV1800 com estrutura reforçada para serviços pesados Construída para fresamento ascendente estável, esta fresadora vertical oferece uma fuselagem endurecida e parafusos de esferas sem folga. Seu grande curso de trabalho e capacidade de mesa de 2.000 kg acomodam peças fundidas pesadas e peças de aço, proporcionando a rigidez necessária para cortes suaves em superfícies duras. Ver Produto →

As fresadoras CNC reforçadas são projetadas com isso em mente. Eles fornecem a rigidez necessária para absorver o choque do contato inicial dos cavacos e manter a precisão em passes longos em superfícies de rolos endurecidas.

O corte de escalada não é uma técnica única; é uma decisão que você toma para cada passagem. Use o corte convencional para passar por condições ásperas, escamosas ou instáveis. Use o corte ascendente para passes de acabamento onde a qualidade da superfície e a vida útil da ferramenta são mais importantes. Em equipamentos modernos de fresamento CNC, o corte ascendente deve fazer parte de sua estratégia de acabamento padrão.