7 Melhores maneiras de escolher as pastilhas de metal duro

Como identificar as pastilhas de metal duro e como escolher as pastilhas de metal duro? Este artigo explicará em pormenor através das sete partes seguintes, que certamente lhe fornecerão informações valiosas.

1. Seleção da forma de inserção
A forma da pastilha está relacionada com o material da peça, o ângulo de ataque da ferramenta, o ângulo de ponta, o número de arestas de corte efectivas, etc.
Diferentes formas de pastilhas têm diferentes resistências de ponta. Geralmente, quanto maior for o ângulo da ponta, maior será a resistência da ponta e vice-versa. As pastilhas redondas (tipo R) têm o maior ângulo de ponta, enquanto as pastilhas de diamante de 35° (tipo V) têm o menor. Ao selecionar, escolha com base no facto de as condições de corte serem severas, visando um corte pesado, médio ou ligeiro. Quando a rigidez e a potência da máquina-ferramenta o permitem, as grandes folgas e o desbaste devem utilizar pastilhas com ângulos de ponta maiores. Pelo contrário, para máquinas-ferramenta com baixa rigidez e potência, pequenas folgas e acabamento, são adequadas pastilhas com ângulos de ponta mais pequenos. Forma da pastilha vs. resistência do nariz e vibração de corte
Do ponto de vista das forças de corte, um maior ângulo de ponta resulta numa maior força de componente radial sobre a peça de trabalho durante a maquinagem, tornando-a mais suscetível de causar vibrações de corte. Relativamente ao número de arestas de corte efectivas, nas mesmas condições, as pastilhas redondas são as que têm mais, enquanto as pastilhas prismáticas são as que têm menos.

2. Seleção do ângulo de alívio do inserto
Os ângulos de alívio de pastilhas comuns incluem N (0°), C (7°), P (11°), E (20°), etc. Geralmente, para desbaste e semi-acabamento, pode ser utilizado o tipo N.
Para o semi-acabamento e acabamento, podem ser utilizadas pastilhas de tipo C, tipo P ou tipo N com quebra-cavacos.
Para a maquinagem de ferro fundido e aço endurecido, pode ser utilizado o tipo N.
Para a maquinagem de aço inoxidável, pode ser utilizado o tipo C ou o tipo P.
Para a maquinagem de ligas de alumínio, podem ser utilizados o tipo P, o tipo E, etc.
Para materiais com boa recuperação elástica, pode ser selecionado um ângulo de relevo ligeiramente maior.
Geralmente, para pastilhas de perfuração, são escolhidos os tipos C ou P; para furos grandes, pode ser selecionado o tipo N.

Vamos compreender brevemente os modelos de pastilhas CNC através de um exemplo específico. Tomemos o modelo de pastilha DNMG150408-MS como exemplo. O seu modelo contém informações ricas. Este modelo de pastilha é composto por 10 posições. As primeiras quatro letras representam as caraterísticas da pastilha, enquanto os seis números seguintes descrevem em pormenor o modelo dimensional da pastilha. Cada letra e número representa atributos específicos, incluindo forma, ângulos e dimensões.
Especificamente, D representa uma pastilha de diamante de 55°, N indica um ângulo de relevo de 0°, M representa o grau de tolerância de fabrico da pastilha, e G descreve o tipo de face de inclinação e o tipo de furo central. Na parte numérica, 15 indica um comprimento da aresta de corte de 15 mm, 04 representa uma espessura de inserção de 4,76 mm, e 08 indica um raio de ponta de 0,8 mm.

Análise de cada componente
De seguida, analisamos mais detalhadamente cada componente do modelo de pastilha. A descrição do significado específico de cada letra, como o código da forma, o ângulo de alívio, o grau de tolerância, bem como a face de inclinação e o tipo de furo central, ajuda a clarificar o significado de cada pormenor. A primeira letra geralmente representa a forma da pastilha CNC. Os códigos de forma comuns incluem H, O, P, S, T, C, D e E, que representam o hexágono regular, o octógono regular, o pentágono regular, o quadrado, o rômbico (ângulo incluído de 80°), o diamante (ângulo incluído de 55°) e o diamante (ângulo incluído de 75°), respetivamente.
A segunda letra indica o ângulo de relevo da pastilha, em que os códigos A a O correspondem a diferentes valores de ângulo de relevo, como 3°, 5°, 7°, etc.
A terceira letra refere-se ao grau de tolerância da pastilha. O Grau M e o Grau G são os graus de tolerância mais utilizados. O Grau M é tipicamente adequado para pastilhas de desbaste, semi-acabamento e acabamento, enquanto o Grau G é mais frequentemente utilizado para maquinação de precisão e pastilhas super-duras.
Finalmente, a quarta letra é utilizada para descrever o tipo de face de inclinação da pastilha e o tipo de furo central (ranhura para aparas e furo). Através desta análise detalhada, podemos compreender mais claramente o significado representado por cada componente do modelo de pastilha CNC.

3. Grau de tolerância do inserto
A seleção baseia-se na operação de maquinagem, como acabamento, semi-acabamento, desbaste, etc., para reduzir os custos de maquinagem e garantir a conclusão da tarefa.
3.1 Na norma ISOA tolerância é representada por letras, com Grau D representando a precisão mais elevada, seguida de C, B, A, E e F. A precisão das ferramentas de grau D pode atingir ±2 µm, adequada para maquinagem de alta precisão. A precisão das ferramentas de grau C e B é de ±5 µm, adequada para maquinação geral. Os graus A, E e F têm uma precisão relativamente menor e são geralmente aplicados à maquinação de peças mais simples.
3.2 JIS (Normas Industriais Japonesas) é a abreviatura da organização que estabelece as normas industriais nacionais japonesas. Na norma JIS, a precisão também é representada por letras, com Grau AA representando a precisão mais elevada, seguida de A, B, C, D e E. A precisão das ferramentas de grau AA pode atingir ±1 µm, adequada para maquinagem de alta precisão. As precisões dos graus A e B situam-se entre ±3 µm, sendo adequadas para maquinação geral. Os graus C, D e E têm uma precisão relativamente menor e são geralmente aplicados à maquinação de peças mais simples.
3.3 ASME (Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos) é a organização profissional dos engenheiros mecânicos americanos. Na norma ASME, a precisão também é representada por letras, com Grau AA representando a precisão mais elevada, seguida de A, B, C, D e E. A precisão das ferramentas de grau AA pode atingir ±1 µm, adequada para maquinagem de alta precisão. As precisões dos graus A e B situam-se entre ±3 µm, sendo adequadas para maquinação geral. Os graus C, D e E têm uma precisão relativamente menor e são geralmente aplicados à maquinação de peças mais simples.
3.4 Norma chinesa tem 12 graus de tolerância de A a U. Os graus G, M e U são normalmente utilizados para torneamento. Geralmente, as pastilhas de alta precisão de Grau G são selecionadas para maquinagem de precisão; para acabamento e semi-acabamento de metais não ferrosos, as pastilhas de Grau G são adequadas. O acabamento de aço endurecido (acima de 45 HRC) também pode utilizar pastilhas de Grau G. O acabamento para desbaste pesado pode utilizar pastilhas de Grau M; o desbaste pode utilizar pastilhas de Grau U.
3.5 Conclusão As cartas que representam a precisão das ferramentas CNC incluem normas como ISO, JIS e ASME. Entre elas, Grau D e AA representam a maior precisão, Graus A e B são adequados para maquinagem geral, e Graus C, D e E são adequados para maquinação de peças mais simples. Diferentes padrões de letras aplicam-se a diferentes requisitos de maquinação. A seleção de ferramentas com precisão padrão pode melhorar a eficiência e a qualidade da maquinação.

4. Raio do nariz
Não só afecta a eficiência do corte, como também está relacionada com a rugosidade e a precisão da superfície maquinada. Considerando a relação entre o raio do nariz e a taxa de avanço máximo, o avanço máximo não deve exceder 80% da dimensão do raio do nariz. Caso contrário, as condições de corte deteriorar-se-ão, podendo originar marcas na superfície roscada e a quebra da ferramenta. Por isso, o raio da ponta selecionado deve ser igual ou superior a 1,25 vezes o avanço máximo para o torneamento da peça. Quando o ângulo da ponta é inferior a 90°, o avanço máximo permitido deve ser reduzido.
O raio do nariz também está relacionado com a fiabilidade da quebra de aparas.
Para garantir a quebra da apara, existe um valor mínimo para a margem de corte e para a velocidade de avanço. Quando o raio da ponta diminui, estes dois valores mínimos também diminuem em conformidade. Por conseguinte, para uma quebra de apara fiável, os raios de ponta pequenos são normalmente utilizados para operações de torneamento de pequena folga e baixo avanço, enquanto os raios de ponta maiores são adequados para o oposto.
Geometricamente, o raio da ponta e a velocidade de avanço são os dois parâmetros que formam a rugosidade da superfície da peça maquinada: h ≈ f² / (8 * rε) (onde h é a altura do perfil da superfície maquinada em µm, f é a velocidade de avanço em mm/rot, e rε é o raio da ponta em mm). A partir desta fórmula, uma vez definidos a rugosidade da superfície da peça maquinada e a velocidade de avanço pretendidas, é possível selecionar o raio de ponta correspondente: rε ≥ f² / (8 * h).

5. Seleção do tipo de ranhura do quebra-cavacos
Os tipos de ranhuras para quebra-cavacos das pastilhas de metal duro produzidas na China dividem-se em duas categorias principais. A primeira categoria inclui 23 tipos de ranhuras recomendados pela norma nacional (GB 2076-1987). A segunda categoria inclui tipos de ranhuras com as correspondentes gamas aplicáveis recomendadas nos catálogos de produtos dos dois principais fabricantes de metal duro da China. É impossível listar todas as dezenas de tipos de ranhuras destas duas categorias; os catálogos relevantes podem ser consultados para seleção. Para a maquinagem CNC convencional, as ranhuras para quebra-cavacos com pastilhas evoluíram para dois modos: tipos de ranhuras básicas e tipos de ranhuras suplementares. Ou seja, cobrindo a gama de maquinagem mais ampla possível com o menor número de ranhuras básicas, complementadas por outros tipos de ranhuras para preencher as lacunas. O tipo de ranhura é determinado com base no tipo de operação de maquinagem e nas propriedades do material da peça de trabalho. Os métodos de representação variam consoante o fornecedor, mas a abordagem básica é semelhante: os tipos de ranhuras básicas são categorizados por tipo de operação como Acabamento (código F), Maquinação média/geral (código M) e Desbaste (código R).

6. Seleção do tipo de pastilha com base no material da peça de trabalho
De acordo com as normas internacionais, existem tipos para aço (classe P), aço inoxidável e aço ligado (classe M) e ferro fundido (classe K). A combinação destes dois aspectos dá origem aos tipos de ranhura correspondentes. Por exemplo, PF refere-se a um tipo de ranhura para acabamento de aço, KM destina-se à maquinagem geral de ferro fundido, etc. Se a maquinagem se estender em duas direcções, como o ultra-acabamento e o desbaste pesado, e os materiais também se estenderem, como ligas resistentes ao calor, ligas de alumínio, metais não ferrosos, etc., estão disponíveis tipos de ranhuras suplementares para ultra-acabamento, desbaste pesado e maquinagem de ligas resistentes ao calor, ligas de alumínio, etc. Os catálogos de produtos específicos devem ser consultados para seleção.

7. Seleção da marca da pastilha
Isto refere-se à seleção do nível/grau da ferramenta. A escolha do nível da ferramenta está intimamente relacionada com o grau da máquina-ferramenta, os requisitos da maquinação de componentes, o valor do produto, o tipo de empresa e o estatuto de mercado dos produtos da empresa. Atualmente, na indústria de ferramentas chinesa, existe uma perceção da "hierarquia" das origens das ferramentas:
(1) Alemanha,
(2) Europa/América, Israel, Japão
(3) Coreia, China.

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