JS Precision

Na usinagem CNC, você já se deparou com os seguintes problemas: marcas de vibração em uma superfície concluída, como imperfeições em uma obra-prima, falha prematura da ferramenta em um momento crítico, levando a tempo de inatividade da produção e despesas adicionais, ou definindo parâmetros com confiança apenas para terminar com uma peça de trabalho mal acabada?

Esses problemas aparentemente não relacionados geralmente têm a mesma raiz: a seleção inadequada de fresadoras CNC. Como nos ensina o velho ditado: "Se você quer fazer bem o seu trabalho, primeiro precisa afiar suas ferramentas". Uma fresa corretamente selecionada para o trabalho específico é a chave para uma usinagem produtiva e de qualidade.

Este artigo, com os anos de experiência da JS Precision em poucas palavras, irá guiá-lo através do processo de escolha da fresa certa e acabar com sua dor de cabeça de usinagem.

Resumo da Resposta Principal

Como escolher uma fresa? Fresa de precisão JS: escolha a experiência

A JS Precision tem mais de 15 anos de experiência em engenharia de fresamento CNC e já processou mais de 800 clientes de 12 setores, como aeroespacial, médico e automobilístico, com processamento de peças de fresamento CNC e escolha de fresas.

Concluímos mais de 200 pedidos de usinagem de materiais. Por exemplo, ajudamos um fabricante de peças de aeronaves a obter uma melhoria de 35% na eficiência da fresagem de peças de liga de titânio. Também solucionamos problemas de aderência de ferramentas de liga de alumínio para uma empresa de eletrônicos, reduzindo as taxas de refugo de 12% para 3%.

Também aumentamos a vida útil da fresa de 2 para 5 horas para um cliente que fabricava peças médicas de aço inoxidável 316 em grandes quantidades, melhorando as ranhuras e revestimentos e reduzindo o tempo de inatividade para troca de ferramentas em 60% em termos diretos.

Este não é um conselho teórico, mas uma solução prática que nossa equipe desenvolveu por meio de depuração experimental e ajuste de fresadoras CNC. Sejam gargalos de eficiência na produção em massa ou problemas de qualidade em pequenos lotes de componentes de precisão, você poderá encontrar a fresa mais adequada para sua fresadora CNC neste guia.

Essa capacidade profissional também recebeu atenção da TechBullion , que mencionou em seu relatório nossa acumulação tecnológica e experiência em serviços industriais no campo de manufatura de precisão.

A JS Precision pode fornecer soluções especializadas em fresas com base nos seus materiais de processamento e parâmetros de fresagem CNC. Podemos fornecer um relatório de seleção em até 24 horas após o recebimento da sua solicitação e iniciar a produção imediatamente após a confirmação da solução, para que você possa resolver rapidamente os problemas da usinagem de peças de fresagem CNC .

Fresa: o principal componente de corte das ferramentas de usinagem CNC

A fresa é o elemento de corte mais crucial das máquinas-ferramentas CNC e a chave para garantir a precisão do fresamento. Em resumo, ela é definida como uma ferramenta de corte rotativa multiaresta que é o "terminal de execução" de um centro de usinagem CNC, produzindo a peça por meio do corte. É o elo entre o design digital e o produto físico acabado.

Uma fresa correta tem influência direta em três aspectos:

• Eficiência de processamento: Taxa de remoção de metal. Uma excelente fresa, por exemplo, pode tornar a usinagem de alumínio mais de 20% mais eficiente.
• Qualidade do produto acabado: Precisão de dimensões, precisão de forma e acabamento de superfície , com uma precisão de ±0,005 mm.
• Custo de produção: Vida útil da ferramenta, tempo de troca de ferramentas e taxa de refugo. Uma fresa superior pode reduzir as trocas de ferramentas em 30%.

Resumindo, as fresas são um elo crítico do processo de fabricação, onde "uma pequena diferença pode significar um erro tremendo".

A JS Precision é especialista na fabricação de fresadoras CNC personalizadas. Seja na usinagem de peças de fresadoras CNC de aço, alumínio ou liga de titânio, temos a solução de fresa ideal para ajudar você a obter estabilidade no processo e melhorar a qualidade do produto final.

Metodologia Básica: 5 Passos de Ouro para Escolher a Fresa Certa

Não é preciso fazer nenhuma tentativa às cegas para escolher uma fresa. Siga estes 5 passos para escolher a fresa ideal. Estes 5 passos abrangem de forma abrangente todos os aspectos da escolha da fresa, desde os requisitos mais básicos até otimizações mais profundas.

Etapa 1: Inspecione a peça de trabalho - Comece com as propriedades do material

Comece com o material da peça (aço, alumínio, liga de titânio, material composto, etc.), dureza e condições de tratamento térmico. Esta é a regra mais simples na seleção de uma fresa. O material da ferramenta para cada material varia muito. Esta é uma breve tabela comparativa de materiais padrão e materiais de ferramentas:

Etapa 2: Identifique a tarefa: desbaste, acabamento ou usinagem especial?

Selecione o tipo de ferramenta inicial por operação de usinagem:

• Para desbaste (alta taxa de remoção de material), utilize fresas de topo ou fresas de facear. Elas possuem grandes cavidades para cavacos e removem o metal cortando em alta velocidade.
• Para acabamento ou quase contorno, utilize fresas de ponta esférica ou fresas de ponta arredondada. Elas têm arestas de corte mais afiadas e deixam uma superfície mais lisa.
• Utilize fresas de conformação ou fresas tipo T usadas para usinagem de formas específicas para requisitos de usinagem incomuns (como gravação ou ranhura).

Etapa 3: Verifique a máquina-ferramenta - O equipamento é o "teto".

Verificação da potência, rigidez, velocidade máxima e sistema de fixação (BT, HSK, etc.) da fresadora CNC. Por exemplo, uma fresadora CNC com potência inferior a 5 kW não é adequada para fresas grandes com diâmetro acima de 20 mm. Caso contrário, a fresagem será "exaustiva", resultando em vibração e redução da precisão.

No caso de utilização de uma pinça ER como sistema de fixação, certifique-se de que a excentricidade seja ≤0,005 mm para não comprometer a precisão da fresa.

Etapa 4: Bloqueie os parâmetros — diâmetro, número de canais, comprimento do canal e geometria

• Diâmetro: Escolha com base na natureza da peça e no tamanho da cavidade. Por exemplo, para um furo de 10 mm de profundidade, uma fresa de 8 a 12 mm de diâmetro seria a mais adequada.
• Número de Canais: Fresas com múltiplos canais (4 a 6 canais) são mais indicadas para materiais duros, como aço e ferro fundido, para maior resistência ao desgaste. Fresas com menos canais (2 a 3 canais) são mais indicadas para metais não ferrosos e alumínio, para remoção simplificada de cavacos.
• Geometria: ângulo de hélice de 30°-45° em usinagem geral, ângulo de saída de 10°-15° para materiais macios e ângulo de folga de 8°-12° reduz o atrito entre a peça de trabalho e a ferramenta.

Etapa 5: Seleção final — Revestimento e relação custo-benefício da marca

Revestimentos e usos comuns:

• Revestimento TiN: Uso geral e mais adequado para usinagem de aço e alumínio. Barato, custando aproximadamente US$ 50-80 por fresa.
• Revestimento TiAlN colorido: Altamente resistente à temperatura, para usinagem de materiais duros e de alta velocidade. Preço em torno de US$ 80-120.
• Revestimento TiCN: Altamente resistente ao desgaste, para usinagem de ferro fundido, com preço em torno de US$ 70-100.

Ao escolher uma fresa, pondere custo versus desempenho. Por exemplo, na usinagem em lote, a fresa revestida de TiAlN é mais cara por peça, mas dura mais e custa menos no geral.

O serviço online de fresagem CNC da JS Precision pode sugerir a fresa mais adequada para o seu material, especificações da fresadora CNC e requisitos de usinagem nestas cinco etapas fáceis. Uma seleção sem riscos também é possível com fresas de teste gratuitas.

Evite estes erros: 5 erros frequentemente esquecidos na seleção de uma fresa

Ao selecionar uma fresa, os cinco erros aparentemente triviais a seguir podem causar grandes perdas e devem ser evitados:

1. Desconsiderando a Evacuação de Cavacos? Cavacos que se enrolam na fresa, arranhando a superfície usinada e até mesmo lascando a ferramenta são causados ​​por um projeto de cavacos inadequado. Por exemplo, durante o torneamento de ligas de alumínio, se a cavidade de cavacos for inadequada, os cavacos grudarão na aresta de corte, resultando em rebarbas na superfície usinada.

2. Perseguindo demais uma "ferramenta universal"? Tentar usinar tudo com uma única fresa vai custar caro. Por exemplo, a usinagem de acabamento com uma fresa de desbaste pode reduzir a vida útil da ferramenta em mais de 50% e a produtividade da usinagem.

3. Ignorar a precisão do sistema de fixação da ferramenta? Mesmo a fresa mais fina será ineficaz se for inserida em uma pinça com desvio superior a 0,01 mm. Portanto, é essencial escolher porta-ferramentas de alta precisão , como mandris de encaixe por contração com desvio de 0,003 mm ou superior, para obter o máximo de uma fresa.

4. Distraído pelo preço inicial e ignorando o custo unitário? Não pense apenas no preço da peça, mas no "custo por unidade". Uma fresa de US$ 100, por exemplo, produzirá 100 unidades, ou seja, US$ 1 por unidade. Uma fresa de US$ 50 produz apenas 30 unidades, ou seja, aproximadamente US$ 1,67 por unidade — mais cara.

5. Desconsiderando a estratégia de refrigeração? O resfriamento a seco é adequado para usinagem de alumínio e plástico, o resfriamento a úmido para usinagem de aço e ferro fundido e o resfriamento por névoa de óleo (MQL) para usinagem de alta velocidade. O uso de resfriamento a seco na usinagem de aço pode reduzir a vida útil da fresa em mais de 60% e causar descoloração da superfície da peça.

Análise aprofundada: as principais diferenças entre fresas de desbaste e acabamento

Os critérios de projeto das fresas de desbaste e acabamento são bastante diferentes. A combinação de ambas pode resultar em uma falha catastrófica no desempenho da usinagem. Abaixo, um resumo comparativo de ambas:

Por exemplo, para o desbaste de 45 peças de aço, utiliza-se uma fresa de 16 mm de diâmetro, 4 cortes, revestida com TiCN, com profundidade de corte de 16 mm de diâmetro e avanço de 0,2 mm/r. Para o acabamento, utiliza-se uma fresa de 6 cortes, revestida com TiAlN, com o mesmo diâmetro, profundidade de corte de 3 mm e avanço de 0,1 mm/r. Isso proporciona um bom equilíbrio entre eficiência e qualidade.

A JS Precision oferece uma gama completa de fresas de desbaste e acabamento e pode ser projetada para adaptar a geometria da ferramenta às suas especificações na usinagem de peças de fresamento CNC, com cada etapa intimamente integrada para precisão.

Revisão prática: O que a JS Precision fez para obter uma melhoria de 40% na usinagem do aço inoxidável 316?

Fundo

Um dos fabricantes de dispositivos médicos usinou 316 peças estruturais de aço inoxidável em uma fresadora CNC. Houve três problemas principais com o processo inicial:

• Houve um endurecimento excessivo do material. Após a fresa entrar na peça, a dureza da superfície aumentou de 20HRC para 35HRC, e houve maior resistência ao corte.
• A aderência das ferramentas era uma ocorrência regular, com lascas grudando na aresta de corte , e havia paradas regulares da máquina para limpá-la.
• A produtividade da usinagem era baixa. A fresa era substituída a cada duas horas e o tempo de usinagem de uma peça era de 12 minutos. A utilização da fresadora CNC era de apenas 60%.

Solução da JS Precision

A JS Precision projetou um plano geral de otimização para abordar os problemas acima:

1. Seleção da ferramenta: Foi selecionada uma fresa de alto avanço com 7 cortes, aresta de corte afiada e um novo nanorrevestimento à base de TiAlN. O revestimento oferece 20% mais resistência ao calor do que o TiAlN tradicional, reduzindo a aderência da ferramenta. A aresta de corte afiada com ângulo de saída de 12° reduz a resistência ao corte e o encruamento.

2. Modificação da Estratégia: Implementou uma estratégia de fresamento de alto avanço (HFM) desde o início, em vez da profundidade de corte original de 5 mm e avanço de 0,6 mm/r, mudando para uma profundidade de corte de 3 mm e avanço de 1,2 mm/r. Isso reduziu o tempo de contato ferramenta-peça e evitou o encruamento.

3. Otimização de Parâmetros: Aumento da velocidade linear da fresadora CNC de 80 m/min para 110 m/min e do avanço por dente de 0,15 mm/z para 0,2 mm/z. Outro sistema interno de refrigeração de alta pressão também foi ativado, com uma pressão de 10 MPa, para facilitar a limpeza dos cavacos em tempo real e o resfriamento da temperatura da aresta de corte.

Resultados

A otimização teve um desempenho notavelmente bom:

O tempo de usinagem de peça única caiu de 12 minutos para 7,2 minutos, um ganho de eficiência de 40%, a vida útil da fresa melhorou de 2 horas para 5 horas, e o tempo ocioso de troca de ferramenta foi reduzido em 60%, a rugosidade da superfície do produto caiu de Ra1,6μm para Ra0,8μm, e a tolerância dimensional foi mantida em ±0,008 mm, atendendo totalmente aos requisitos de componentes médicos.

Esta situação demonstra a integridade do processo, desde a análise do material até a escolha das ferramentas.

Momento da decisão: quatro fatores-chave que impactam a escolha final

A etapa final na seleção de uma fresa é encontrar um equilíbrio entre os quatro fatores principais subsequentes com base na sua prioridade para chegar à melhor solução:

1. Prioridade máxima: requisitos de qualidade de processamento. Peças para uso militar e aeroespacial exigem precisão extremamente alta (tolerâncias da ordem de ± 0,003 mm), sendo necessárias fresas de alta precisão, como fresas diamantadas. Para componentes civis comuns (tolerâncias da ordem de ± 0,05 mm), fresas de metal duro padrão são adequadas.

2. Fator mais significativo: custo total de produção. Em volume de produção, considere "custo da ferramenta + custo do tempo de usinagem + custo da sucata". Por exemplo, um cliente com um pedido para produzir peças de alumínio em grandes quantidades pode pagar US$ 100 por uma fresa revestida de TiAlN. A unidade é mais cara, mas o custo total é 30% menor do que com uma fresa de US$ 50.

3. Requisito de curto prazo mais urgente: prazo de produção. Para prototipagem rápida (prazo de 1 a 3 dias), é necessária uma fresa multiuso, como uma fresa de esquadria de 45°, para um processamento rápido. Para produção em larga escala (prazo de 1 a 2 semanas), podem ser utilizadas fresas especializadas, projetadas para oferecer eficiência duradoura .

4. Frequentemente negligenciados: estabilidade e segurança da usinagem. Se a fresadora CNC não for extremamente rígida, uma fresa suave deve ser utilizada para evitar vibrações. Ao usinar peças com cavidades profundas, deve-se selecionar uma fresa com relação de aspecto adequada (relação de aspecto ≤ 5:1) para evitar a quebra da ferramenta.

Os preços das fresadoras CNC na JS Precision serão transparentes e explícitos com base em suas necessidades de ciclo de produção e qualidade de usinagem, para que você obtenha a proporção certa de qualidade, eficiência e preço, sem espaço para custos adicionais.

Perspectivas do setor: previsões de crescimento e tendências futuras do mercado global de ferramentas de fresamento

O mercado global de fresas continua em expansão. De acordo com a renomada empresa de pesquisa Gardner, o mercado global de ferramentas de fresamento registrará uma taxa de crescimento anual composta de 5,2% entre 2023 e 2028. A demanda por ferramentas de fresamento CNC será a que apresentará o maior crescimento, e o valor de mercado atingirá mais de US$ 8 bilhões até 2028. Há quatro tendências:

1. Inteligência: Fresas com sensores serão conectadas à Internet Industrial das Coisas (IIoT) e capturarão temperatura de corte, vibração e outros parâmetros em tempo real, com parâmetros de usinagem sendo otimizados automaticamente com envolvimento humano mínimo.

2. Adaptação: A indústria está demandando fresas cada vez mais especializadas para materiais e componentes específicos, incluindo fresas sob medida para carcaças de baterias de carros de nova energia e pás de motores de aeronaves. Elas podem aumentar a eficiência da usinagem em mais de 20%.

3. Inovação de materiais: ligas WC-Co de granulação ultrafina e tecnologia de revestimento de diamante serão mais comuns, aumentando a vida útil da fresa em 30%-50%, sendo adequadas para materiais difíceis de usinar, como ligas e compostos de alta temperatura.

4. Manufatura Verde: A usinagem a seco e com lubrificação de quantidade mínima (MQL) está se tornando cada vez mais padrão, exigindo maiores exigências quanto à resistência a altas temperaturas e ao desempenho de baixo atrito das fresas. Revestimentos ecologicamente corretos, como os de TiAlN-SiN, ganharão cada vez mais popularidade.

Guia de Ação: Encomende suas Fresas Personalizadas Hoje Mesmo

Se ainda for difícil escolher uma fresa, basta seguir os três passos a seguir para encontrar a sua própria solução. O processo é simples e eficiente:

1. Defina os requisitos: determine o material de usinagem (por exemplo, aço, alumínio, liga de titânio), a potência e a velocidade máxima da sua fresadora CNC e suas metas de usinagem (por exemplo, requisitos de precisão, tamanho do lote de produção e cronograma de entrega).

2. Insira os requisitos: informe os especialistas técnicos da JS Precision ou insira seus requisitos por meio do nosso sistema de seleção, economizando tempo na busca por detalhes técnicos.

3. Obtenha uma solução: Em até 24 horas, forneceremos um relatório personalizado e gratuito de seleção de fresa e recomendações de fresa de teste. Após a aceitação da sua solução, você poderá solicitar e receber sua fresa, que estará cortando em até três dias.

10. Perguntas frequentes

P1: Devo comprar primeiro uma máquina-ferramenta melhorada ou uma ferramenta de corte melhorada?

Se o desempenho da fresadora CNC já estiver dentro dos padrões, valerá a pena investir inicialmente em uma fresa de melhor qualidade. Fresas de melhor qualidade melhoram diretamente a qualidade da usinagem, reduzem o desperdício, aumentam a vida útil da ferramenta e reduzem o tempo de troca de ferramentas, o que será mais barato a longo prazo. A substituição de máquinas-ferramentas exige de 5 a 10 vezes mais investimento do que a compra de ferramentas de corte de melhor qualidade, e seu impacto é mais lento.

P2: Quando devo perceber que uma fresa está desgastada e precisa ser substituída?

Quatro áreas devem ser monitoradas ao procurar por desgaste na fresa: ouvir um som de corte forte ou agudo, observar marcas de vibração ou rebarbas na superfície usinada, observar a cor ou irregularidade do cavaco e inspecionar o desgaste do flanco em intervalos regulares. Se o desgaste do flanco for maior que 0,3 mm, a fresa deve ser substituída para evitar a perda da qualidade da usinagem.

Q3: Por que a diferença de desempenho entre fresas fabricadas no país e importadas com os mesmos parâmetros é tão grande?

A natureza da diferença está nos detalhes: fresas importadas apresentam acabamento de aresta e tolerância de ângulo mais finos, maior planicidade do revestimento e resistência à oxidação em altas temperaturas, composição do material de base e tenacidade ao impacto mais uniformes, maior precisão de balanceamento dinâmico e menor vibração durante a rotação. Todos os detalhes se combinam para gerar diferenças substanciais nos resultados da usinagem de peças fresadas CNC.

Q4: Qual é a configuração de fresa mais barata para usinagem de pequenos lotes e alta mistura?

Um arranjo de fresas é sugerido para usinagem de alta variedade e pequenos lotes. Primeiramente, sugere-se montar um conjunto de fresas de metal duro de uso geral. Em segundo lugar, escolha de 3 a 5 especificações básicas para minimizar o custo de estoque. Em terceiro lugar, selecione os serviços de ferramentas personalizadas para pequenos lotes da JS Precision para reduzir o estoque e o custo geral.

11. Resumo

Selecionar a fresa perfeita é uma bela valsa entre ciência dos materiais, engenharia mecânica e economia. Já se foram os dias da estimativa superficial da experiência, mas agora é uma ciência exata que se pode aprender com uma mentalidade científica. Dominar essa ciência revelará o verdadeiro potencial da sua fresadora CNC e transformará cada problema de usinagem em uma oportunidade para destacar suas habilidades.

Como fornecedora profissional de serviços de fabricação de fresadoras CNC personalizadas , a JS Precision oferece um serviço completo, desde a seleção de fresas até a usinagem das peças da fresadora CNC. Da usinagem de materiais convencionais ou de difícil usinagem, à produção em massa ou à prototipagem rápida, oferecemos soluções econômicas.

Basta descrever suas necessidades e nós podemos ajudar com tudo, desde a seleção do equipamento e parametrização até o processamento final, para que seu processamento CNC seja mais estável e eficiente. Também oferecemos testes gratuitos de ferramentas, o que significa que você pode trabalhar conosco sem riscos.