Um guia abrangente para mandrilamento de precisão CNC

“A mandrilamento CNC é um processo amplamente automatizado que transforma matéria-prima em projetos definitivos com notável precisão.”

A usinagem CNC de mandrilamento oferece precisão e eficiência mais rápidas do que qualquer outro processo no mundo da manufatura industrial moderna. A capacidade de usinagem com múltiplos calibres e o software ultramoderno se integram para tornar o manuseio complexo de metais mais simples e acessível. Este processo multidimensional abrange desde a remoção de acabamentos e ajustes de fusos, da conformação do metal ao projeto da peça, etc. Este artigo discutirá detalhes importantes sobre o processo de usinagem de mandrilamento, seus tipos, aspectos técnicos e sua importância, comparando-o com outras técnicas de usinagem CNC. 

O que é CNC Boring?

A mandrilamento CNC é um processo que utiliza um furo para definir melhor seu tamanho e dimensões necessárias com o auxílio de software digital no back-end. O benefício notável deste processo é que ele controla e move a cabeça de corte para a posição desejada sem qualquer manuseio manual.

Perfuração CNC

A mandrilamento CNC é feita principalmente de várias maneiras com vários ângulos, como ângulos verticais, horizontais e compostos. Você pode usar uma lâmina estacionária contra a peça giratória ou alimentar o material giratório contra a broca estacionária. Outra maneira possível é alimentar a peça estacionária contra a broca giratória e movê-la. Embora a taxa de avanço e a velocidade sejam ajustadas para embelezar o acabamento, elas também minimizam o ruído.       

Componentes de mandrilamento CNC   

As mandriladoras possuem vários componentes que funcionam durante todo o processo de mandrilamento. Os principais detalhes de cada componente são apresentados abaixo.

• mesa

A mesa possui pinças para restringir o movimento da peça durante o processo. Ele pode ser ajustado ou instalado em múltiplas orientações para facilitar a alimentação da peça.

• Fuso

O fuso é o acionamento rotativo para o ferramentas chatas. Suas características de alto desempenho proporcionam precisão de torque e operação rápida com dimensões perfeitas, especialmente se compararmos chato vs perfuração. A eficiência do fuso depende da qualidade geral do produto final.  

• Mandril

O mandril segura peças regulares e irregulares na mandriladora. A principal função do mandril é superar qualquer desalinhamento e deslizamento durante o processo de mandrilamento.

• Painel de controle

O painel de controle permite ao operador especificar parâmetros e inserir ordens de usinagem. Todas as operações de correspondência do início ao fim são gerenciadas a partir desta face frontal do mandrilamento CNC. 

• Sistema de refrigeração

O sistema de resfriamento mantém o calor emitido durante a perfuração em um nível aceitável. O agente de resfriamento circula pelas peças emissoras de calor e elimina a possibilidade de superaquecimento da peça e distorção de calor.  

Processo de usinagem chata

A usinagem com mandrilamento segue a mesma sequência da furação, alargamento e torneamento. Inicialmente, a peça alvo (já furada) é designada na mesa de usinagem. Em seguida, o maquinista ajusta meticulosamente a barra de mandrilar à pastilha de corte, e os tornos mecânicos permitem remover o material direcionando o material fundido em alinhamentos verticais e horizontais. 

O torno gira a peça de trabalho e permite barras de corte ou mandrilamento para remover ou alargar os furos internamente até que atendam às especificações pretendidas. 

Mandrilamento CNC 

Materiais de mandrilamento CNC

O adequado material chato a seleção para mandrilamento CNC é crucial porque afeta o resultado geral do produto. Portanto, cada material tem suas propriedades e é utilizado de acordo com os requisitos base do projeto.

Alumínio:

O alumínio é preferido para usinagem CNC devido ao seu peso leve e usinabilidade. Além disso, sua capacidade não corrosiva e de transferência de calor permite taxas de acabamento mais rápidas. As indústrias automotiva e aeroespacial o empregam principalmente.   

Aço

É um material duro com alta resistência e durabilidade. Vários subtipos de aço com base no nível do chicote são usados ​​atualmente. O aço é empregado principalmente na fabricação de máquinas e elementos de construção.

Titânio

Possui uma alta relação resistência-peso em comparação com outras ligas. É empregado no processo de mandrilamento CNC devido à estabilidade em altas temperaturas e resistência à corrosão. Idealmente, as indústrias médica e aeroespacial o utilizam.

Cobre

O cobre abrange todos os requisitos básicos das operações de mandrilamento CNC, como alta condutividade elétrica e térmica. É amplamente utilizado em fiação elétrica e trocadores de calor, embora seja um material relativamente macio que necessita de manuseio personalizado.

Plásticos

O plástico é amplamente utilizado em mandriladoras CNC devido à sua flexibilidade e fácil manuseio. Vários tipos de plástico, incluindo PTFE, ABS, policarbonato, etc., são usados ​​de acordo com as necessidades do produto do cliente. Além disso, o plástico é barato e permite acabamentos pós-fabricação.    

Lista de verificação antes de iniciar o processo de mandrilamento CNC

Os principais requisitos do processo de mandrilamento CNC precisam ser verificados previamente. Para obter o resultado perfeito, as seguintes instruções devem ser consideradas.

calibragem

As fresadoras CNC são calibradas dentro de diferentes limites de tolerância sob os quais são operadas. Qualquer desvio deve ser ajustado a tempo para eficácia da operação.   

Alinhamento do fuso

O ajuste do fuso afirma a precisão, o tamanho e as dimensões do furo durante a operação de mandrilamento CNC. O posicionamento preciso da ferramenta e da peça é o principal determinante que supera qualquer erro previsível.

Ajuste de velocidade

O ajuste ideal da velocidade e a taxa de rotação do fuso afetam a qualidade do produto. Este ajuste mais direto controla o superaquecimento, o corte da ferramenta e as dimensões do furo.    

Taxa de alimentação

A taxa de avanço é a velocidade na qual a ferramenta circula ou se move sobre a peça de trabalho durante a operação de usinagem CNC. O tipo de material usado afeta a taxa de alimentação. O ajuste sonoro elimina a quebra da ferramenta e acalma ainda mais a operação de acabamento. 

Seleção de ferramentas

Durante mandriladoras CNC, vários ferramentas chatas são usados ​​para todas as operações. O tipo de ferramenta depende do material da peça usado, como tenacidade do material, resistência à tração, estabilidade e usinabilidade.

Ferramentas de alinhamento de peças

As peças de trabalho são ajustadas e estabilizadas para eficácia operacional. A seguir estão as ferramentas através das quais você pode alinhar sua peça de trabalho com as brocas:

Grampos

As peças são fixadas antes do mandrilamento CNC para garantir sua estabilidade durante o processo. Quando o movimento da peça é restrito, é fácil moldar e cortar a peça com precisão durante o processo.

Vises

Os tornos controlam o alinhamento da peça com seu sistema dentário. A escolha de uma morsa adequada é crítica para o desempenho da usinagem e o rendimento do produto. As morsas são apropriadas para operações complexas de mandrilamento.  

Ímãs

Os ímãs permitem a fixação de metais ferrosos à mandriladora CNC e ao processo de separação por eles causado. Eles fornecem a conveniência de instalação e configuração rápidas, facilitando a operação mais rápida. Eles foram construídos com tal qualidade que são a ferramenta de usinagem de peças mais procurada para usinagem de metais, especialmente em algumas aplicações.

Placas de vácuo

Placas de vácuo feitas com tecnologia de sucção são montadas na superfície das fresadoras CNB, permitindo que as peças sejam mantidas no lugar durante o processo. São particularmente apropriados para peças pequenas frágeis ou anômalas e evitam assim a possibilidade de quebras causadas pelo processo de aplicação de fixação. É assim que a precisão do alinhamento é melhorada, o que ajuda a acelerar o movimento do início ao fim nas tarefas de usinagem.

Tipos de mandriladoras CNC

Uma mandriladora padrão possui vários tipos. Vamos descobrir alguns dos tipos de componentes das mandriladoras CNC;

Mandriladoras horizontais

Mandriladora horizontal

Como o nome indica, as mandriladoras horizontais são usadas para reparo, forjamento, furação, alargamento e fresamento em peças de grande diâmetro no eixo x horizontal. Eles também ajudam a ampliar furos ou contornos pré-perfurados na mesma peça de trabalho. Essas máquinas são muito utilizadas em indústrias de infraestrutura pesada. 

Mandriladoras CNC tipo mesa

Normalmente, essas máquinas são bastante semelhantes às mandriladoras horizontais em operação. No processo, essas máquinas são designadas na mesa e a peça de trabalho é ajustada na direção paralela ao fuso da máquina para perfurar ou moldar o material de trabalho na peça de trabalho necessária. As partes essenciais da máquina são um fuso e uma peça de trabalho. 

Mandriladoras Verticais

As mandriladoras CNC verticais criam furos nas direções ascendente e descendente concêntricas à direção do eixo vertical. Essas máquinas são amplamente utilizadas para projetos habituais que exigem precisão em grandes setores industriais. Além disso, semelhantes às máquinas horizontais, estas inflam furos pré-existentes em objetos simétricos ou cilíndricos. 

Mandriladoras de precisão

Usinagem de mandrilamento de precisão

Como o nome sugere, essas máquinas são capazes de fazer furos de grandes dimensões em peças de trabalho. Esta usinagem de mandrilamento CNC é excepcionalmente precisa e capaz de atender a requisitos de tolerância mais rígidos e especificações exatas de peças. Além disso, essas máquinas oferecem alta repetibilidade e estabilidade dimensional em grandes projetos de fabricação de peças com furos internos. 

Comparando o mandrilamento com outras técnicas de fabricação de precisão CNC

Os vários processos de usinagem CNC compartilham semelhanças e são usados ​​de forma intercambiável. Saber a diferença é crucial para ter um projeto de fabricação bem-sucedido com antecedência e com risco mínimo de falhas. Vamos comparar a precisão, repetibilidade e desempenho de diferentes processos de usinagem CNC. 

Perfuração vs. Tedioso

Poço perfurado vs poço perfurado ou a diferença de qualidade reside na sua capacidade operacional; por exemplo, em projetos de fabricação de peças, a perfuração é implantada como uma etapa predeterminada para criar furos enquanto se amplia ou alarga os furos pré-existentes, e são usadas mandriladoras padrão. Além do mandrilamento CNC, a remoção de cavacos em projetos de usinagem é facilitada. 

Chato vs. Girando

O torneamento também emprega um processo de fabricação subtrativo. Turing remove cavacos com precisão, usando uma ferramenta de uma peça estacionária, girando em torno da peça ou produto para reduzir seu diâmetro externo. Além disso, o mandrilamento utiliza uma ferramenta não rotativa para esculpir ou moldar furos internos em uma peça de trabalho. A furação, adquirida para dimensões de precisão, pode exigir profissionais experientes para perfurar prospectos. O torneamento, por outro lado, pode não precisar de muitos detalhes e requer um mínimo de experiência do operador. Quando se trata de variedade e versatilidade, o torneamento geralmente oferece mais benefícios em termos de fornecer diferentes opções de usinagem, como; Compatibilidades de usinagem de 3, 4 e 5 eixos de acordo com as especificações das peças. 

Chato vs. Alargamento

Mandrilamento e alargamento são processos típicos de furação nas indústrias de manufatura. A única diferença está na geometria do caminho da ferramenta; no entanto, ambos são usados ​​para subtrair materiais de peças para fornecer dimensões posicionais exatas. O mandrilamento é geralmente considerado mais flexível do que o alargamento padrão devido à sua capacidade de fazer contornos de tamanhos e dimensões variantes em execuções de baixo volume de produção, em contraste com o alargamento CNC. 

Quando a furação CNC deve ser usada em seu projeto?

Vamos discutir os critérios para analisar a adequação da mandrilamento CNC em seu projeto. Considere certas coisas antes de empregar mandrilamento CNC para projetos de fabricação de peças. Isso inclui;

• Os fabricantes devem confiar no mandrilamento CNC quando as peças exigem mais precisão e estabilidade dimensional precisa em furos brutos pré-existentes. Para furos de baixo volume, diâmetro interno e longos tempos de rotação, o processo de usinagem com mandrilamento pode ser o melhor e mais aparente. 
• A mandrilamento CNC, no entanto, é mais precisa e usada para projetos críticos, como endireitamento de cortes de furos. No entanto, geralmente é considerado um processo lento e subtrativo, por isso tende a gerar mais custos quando usado para requisitos de pedidos em grandes quantidades. 
• É preciso saber que contornos em peças extremamente detalhadas ou o uso de mandrilamento CNC para peças de design mais complicado podem sofrer desvios ou atrito nos furos. 
• O principal uso de um programa chato ou processo para expandir furos internos é remover meticulosamente os materiais das peças externas. 

Serviços de perfuração CNC na Boda

A Boda ajuda os setores de manufatura fornecendo peças verificadas de alto padrão de qualidade a um preço acessível. Nosso Serviço de fabricação CNC usa máquinas precisas para atender aos seus requisitos complexos de peças. Nossos especialistas profissionais, com mais de uma década de experiência, ajudam você em projetos que exigem dimensões restritas, sem comprometer os rigorosos padrões de qualidade das peças. Esteja você procurando projetos de pequena escala ou fabricação em massa, nossas competências podem atender às suas necessidades. Desde a análise DFM até a fabricação da peça final, a equipe da Prolea ajuda você em cada etapa para o desenvolvimento ideal do produto. 

Confie na Boda para transformar seus projetos em realidade. Contate-nos agora para obter um orçamento on-line gratuito e instantâneo de nossos engenheiros. 

Resumindo

Mandrilamento CNC é enfatizado por sua repetibilidade excepcional, acabamentos suaves, versatilidade e desempenho ideal para contornar furos internos profundos. Para atender ou se adaptar às necessidades de prototipagem rápida, ajuda os fabricantes a fabricar com precisão furos ainda mais complicados em peças em tempo mínimo. No entanto, certas complexidades cercam esta técnica CNC de ponta em termos de furos complexos, geometria da ferramenta e requisitos de configuração inicial. Apesar disso, é notavelmente uma escolha popular para Fabricantes de usinagem CNC para atender às especificações exatas de seus projetos. 

Além disso, este artigo destaca os principais aspectos do processo de mandrilamento e considerações essenciais para empregá-lo para obter resultados ideais em projetos de fabricação CNC. 

Leia mais:

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• Explicação da usinagem de precisão CNC: benefícios e usos práticos
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Perguntas Frequentes 

Q1. Quais são os erros nos processos de usinagem de mandrilamento?

A taxa de danos ou desgaste da ferramenta é relativamente alta no processo de usinagem com mandrilamento. Além disso, o acabamento superficial e o ajuste da alocação de tolerâncias podem complicar o processo e levar a resultados insatisfatórios. 

Q2. Cite as ferramentas usadas na usinagem de mandrilamento. 

Inúmeras ferramentas são usadas para aumentar o tamanho do furo em peças pré-perfuradas. Alguns dos mais comuns incluem;

• Barras chatas
• Cabeças chatas
• Porta-ferramentas e inserções

Q3. Quão precisa é uma mandriladora CNC de precisão?

Como o nome sugere, as máquinas alcançam com precisão cortes de profundidade leves e pequenas tolerâncias dimensionais de 0.0002” a 0.005''. 

Q4. Quais são as limitações das mandriladoras?

As mandriladoras CNC têm uso limitado porque precisam de profissionais especializados para ajustar o movimento em torno das peças para atender aos cortes de profundidade internos exatos e às especificações das peças. Além disso, as máquinas podem levar à formação de cortes cônicos.  

Q5. Quais indústrias empregam mandrilamento CNC?

As mandriladoras são amplamente utilizadas nos setores aeroespacial, automotivo, industrial e médico. Essas empresas de manufatura usam mandriladoras para criar designs de paredes finas e peças simétricas ou cilíndricas.