Guia de Uso do Insert. Porque é que a vida útil do insert pode diferir pela metade apesar de ser do mesmo lote?

Na usinagem real, surge uma situação comum: Pastilhas do mesmo lote, na mesma máquina-ferramenta, na mesma peça de trabalho e até mesmo usando o mesmo programa de usinagem, podem apresentar vidas úteis que diferem em duas vezes ou mais.

Quando isso acontece, a primeira reação de muitas pessoas é frequentemente:

• A qualidade da pastilha é instável?
• Há algum problema com a precisão da máquina-ferramenta?
• Os parâmetros de corte estão incorretos?

Esses fatores certamente precisam ser verificados.

No entanto, se o lote da pastilha, a condição da máquina-ferramenta, o programa de usinagem e o material da peça de trabalho forem basicamente os mesmos, a variável que realmente afeta a vida útil da pastilha provavelmente estará oculta nos detalhes mais facilmente esquecidos da instalação e uso diário.

Abaixo, explicaremos como reduzir o desgaste anormal e melhorar a estabilidade da vida útil da pastilha em vários aspectos, incluindo instalação da pastilha, observação das condições de corte e operação diária.

Ao trocar pastilhas, um passo muito facilmente esquecido é:
Limpar a superfície de montagem da pastilha.

Durante a usinagem, cavacos de metal, pequenas limalhas de ferro, fluido de corte, óleo e partículas finas do desgaste da lâmina frequentemente permanecem perto do suporte da ferramenta.

Essas impurezas, embora pequenas, podem afetar diretamente o posicionamento da ferramenta.

Se limalhas de ferro ficarem presas entre a ferramenta e o suporte da ferramenta, a ferramenta pode inclinar ligeiramente após a instalação, impedindo a distribuição uniforme da força na aresta de corte.

Isso pode facilmente levar a:
Força localizada excessiva → Aumento da temperatura da aresta de corte → Desgaste localizado acelerado → Micro-quebra → Falha prematura da ferramenta.

Operação Recomendada:

1. Pare a máquina e certifique-se de que está em uma condição segura;
2. Remova a ferramenta antiga;
3. Limpe cavacos e detritos do suporte da ferramenta;
4. Limpe as superfícies de posicionamento e suporte da ferramenta;
5. Inspecione o suporte da ferramenta em busca de amassados, desgaste e acúmulo de cavacos;
6. Instale a nova ferramenta somente após confirmar que as superfícies de posicionamento estão limpas.

Nota: Um soprador de ar pode ajudar a limpar cavacos, mas não pode substituir completamente a limpeza e a inspeção visual.

Especialmente durante o acabamento, usinagem de alta precisão ou quando a ferramenta experimenta repetidamente quebras anormais, a condição real das superfícies de posicionamento do suporte da ferramenta deve ser verificada.

A instalação de uma lâmina não é simplesmente uma questão de "colocá-la e apertar o parafuso".

Métodos de fixação incorretos, contato incompleto da lâmina com a superfície de localização ou força de fixação desigual podem levar a um leve deslocamento da lâmina durante a usinagem.

Problemas comuns incluem:

• Lâmina não em contato total com o suporte da ferramenta;
• Cavacos presentes na superfície de localização;
• Parafusos de aperto inadequados;
• Placa de pressão não segurando a lâmina corretamente;
• Aperto excessivo dos parafusos;
• Suporte da ferramenta desgastado;
• Orientação incorreta de instalação da lâmina.

Ao instalar lâminas, siga as instruções do fabricante para o suporte da ferramenta ou a cabeça da ferramenta.

Quando possível, use o torque especificado para o aperto.

Um aperto muito frouxo pode causar atrito da lâmina; um aperto muito forte pode causar estresse anormal nos parafusos, na lâmina ou no suporte da ferramenta.

Em muitos locais de usinagem, após a troca das lâminas, o equipamento retorna imediatamente ao seu estado original de usinagem em plena carga.

Esta operação não é necessariamente problemática.

No entanto, se as condições de operação atuais estiverem próximas dos limites da pastilha—por exemplo, altas velocidades de corte, grandes profundidades de corte, altas taxas de avanço, corte intermitente, endurecimento superficial da peça de trabalho ou rigidez insuficiente do sistema de usinagem—uma nova pastilha pode experimentar um choque mecânico e térmico significativo ao entrar no processo de corte.

Portanto, se as condições permitirem, observe o status de corte durante os primeiros cortes antes de transicionar gradualmente para a usinagem estável.

Principais observações:

• A carga do fuso está anormal?
• O som de corte está estável?
• Há vibração significativa?
• A morfologia do cavaco é normal?
• A qualidade da superfície da peça de trabalho está estável?

Deve-se notar que: Nem todas as pastilhas requerem um período de "amaciamento" fixo em tempo ou proporção.

Se as condições de corte iniciais precisam de ajuste deve ser determinado de forma abrangente com base na marca da pastilha, revestimento, material da peça de trabalho, método de usinagem e parâmetros recomendados.

Muitas práticas no local envolvem continuar usando pastilhas enquanto as dimensões ainda forem usináveis, até que excedam as tolerâncias ou o sistema alarme antes de substituí-las.

Este método parece empurrar a pastilha ao seu limite, mas pode ser antieconômico.

Porque o desgaste da ferramenta de corte é geralmente gradual.

Do desgaste normal ao desgaste severo, e depois à quebra, muitas vezes envolve um processo.

Se a usinagem continuar até que a ferramenta de corte esteja severamente desgastada, isso pode levar a:

• Flutuações dimensionais da peça de trabalho;
• Deterioração da rugosidade superficial;
• Aumento da força de corte;
• Aumento da carga do fuso;
• Aumento da temperatura de usinagem;
• Aumento de rebarbas;
• Quebra súbita da ferramenta de corte;
• Arranhões na superfície da peça de trabalho;
• Danos ao suporte da ferramenta.

Portanto, o gerenciamento da ferramenta de corte não deve considerar apenas "se ainda pode cortar", mas também:

Se continuar cortando é econômico.

Cavacos são um dos feedbacks mais diretos sobre o estado de usinagem.

Durante a usinagem normal, dois aspectos podem ser observados:

Observe se os cavacos podem quebrar normalmente.

Se cavacos curtos anteriormente estáveis de repente se tornarem cavacos longos, cavacos emaranhados ou a morfologia do cavaco mudar significativamente, o seguinte deve ser verificado:

• A ferramenta de corte está desgastada?
• O quebra-cavacos está corretamente combinado?
• A taxa de avanço mudou?
• O fluido de corte está anormal?
• A condição do material da peça de trabalho mudou?

Na usinagem de alguns aços, as mudanças na cor do cavaco podem refletir as mudanças na temperatura da zona de corte em certa medida.

Se os parâmetros de corte permanecerem inalterados, mas a cor do cavaco continuar a mudar significativamente, o estado de desgaste da ferramenta de corte e as mudanças na temperatura de corte devem ser monitorados.

Nota: A cor do cavaco não pode ser usada isoladamente para determinar se a ferramenta de corte precisa ser substituída.

Isso ocorre porque a cor do cavaco é afetada por muitos fatores, incluindo material da peça de trabalho, velocidade de corte, fluido de corte, grau da ferramenta de corte, tipo de revestimento e método de usinagem.

Portanto, a cor do cavaco é mais adequada como um indicador de tendência.

Se a ferramenta de corte precisa ser substituída pode ser determinada combinando os seguintes aspectos:

• Desgaste da Aresta de Corte
  Observe regularmente o desgaste da face de flanco, da face de rake e se ocorreu micro-quebra.
• Dimensões da Peça de Trabalho
  Se as dimensões começarem a desviar continuamente sob as mesmas condições de compensação da ferramenta, o desgaste da ferramenta precisa ser verificado.
• Qualidade da Superfície
  Aumento de marcas de ferramenta, aumento significativo da rugosidade, rebarbas ou aspereza podem estar relacionados à condição da ferramenta.
• Som de Corte
  Uma mudança súbita no som normal de corte pode indicar desgaste, vibração ou uma ferramenta solta.
• Carga do Fuso
  Um aumento gradual na carga do fuso sob parâmetros de usinagem constantes também pode indicar aumento da resistência de corte.
• Condição do Cavaco
  O estado de quebra e a morfologia do cavaco em constante mudança também podem servir como referências importantes para julgar a condição da ferramenta.

Comparado a "esperar a ferramenta quebrar antes de substituí-la", estabelecer um mecanismo estável de troca preventiva de ferramentas é frequentemente mais benéfico para garantir a consistência no processamento em lote.

Quando a ferramenta, a máquina-ferramenta, o material e o programa são basicamente os mesmos, algumas diferenças sutis na operação ainda podem causar diferenças significativas na vida útil.

• O suporte da ferramenta é limpo antes da instalação?
  Isso determina se a ferramenta pode ser posicionada corretamente.
• A ferramenta está fixada corretamente?
  Isso determina se a aresta de corte pode ser estressada de forma estável.
• Se o estado de corte inicial é observadodetermina se as anormalidades podem ser detectadas prontamente.
• Se os cavacos e os sons de usinagem são continuamente observadosdetermina se o desgaste da pastilha pode ser identificado precocemente.
• Se o momento da troca da ferramenta é apropriadodetermina se a pastilha é substituída durante o desgaste normal ou usada até o desgaste severo ou mesmo quebra.

Estas podem parecer pequenas diferenças operacionais, mas no processo de usinagem repetida todos os dias, essas diferenças são amplificadas.

Finalmente, isso se manifesta como: diferentes vidas úteis das pastilhas, diferente qualidade da peça de trabalho e diferente estabilidade de usinagem.

Para garantir uma vida útil mais estável da pastilha, uma rotina de uso simples pode ser estabelecida.

• Antes da instalação da ferramenta:
  Limpe o suporte da ferramenta, a superfície de localização e a área de fixação.
• Durante a instalação da ferramenta:
  Confirme que a pastilha está totalmente engatada e instale-a de acordo com o método e a força de fixação especificados.
• Após a partida da máquina:
  Observe os sons de corte, a carga do fuso, os cavacos e a superfície da peça de trabalho durante os primeiros cortes.
• Durante a usinagem:
  Observe regularmente os cavacos, as dimensões, a qualidade da superfície e as tendências de desgaste da ferramenta.
• Durante a troca da ferramenta:
  Não espere por quebra ou desvios dimensionais; estabeleça um ciclo de troca de ferramenta com base em padrões de desgaste estáveis.
• Após a troca da ferramenta:Recomenda-se registrar a vida útil da ferramenta, o número de peças de trabalho, o padrão de desgaste e quaisquer anormalidades.

Acumular esses dados ao longo do tempo permitirá que você construa gradualmente seu próprio banco de dados de vida útil da ferramenta.

Julgar se uma ferramenta foi usada efetivamente não deve ser baseado apenas em:

Quantos minutos ela foi usada.

Também deve considerar:

• Quantas peças de trabalho qualificadas foram usinadas com uma única ferramenta?
• As dimensões usinadas foram estáveis?
• A qualidade da superfície foi consistente?
• Ocorreu alguma quebra anormal?
• Causou sucata na peça de trabalho?
• Danificou o suporte da ferramenta ou o apoio da ferramenta?
• O custo geral de usinagem foi reduzido?

Usar uma ferramenta por mais alguns minutos, mas depois causar sucata na peça de trabalho devido a quebra súbita, não necessariamente economiza custos.

Para processamento em lote, o que é mais importante é:

Estabilidade, previsibilidade e reprodutibilidade.