Qualidade de Superfície: Acabamento ou polimento?

No exemplo, as peças de teste foram insertos de uma ferramenta de conformação de aço de trabalho a frio com uma dureza de 48 HRC. Foram fresadas duas peças na CNC Röders RXP 601 DSH de 5 eixos, usando diferentes estratégias de CAM e as fresas mais adequadas.

Na primeira peça, foram selecionadas ferramentas e estratégias de fresagem em linha com as práticas mais tradicionais na fabricação de moldes. Apresentamo-la aqui como abordagem "tradicional". Por outro lado, as possibilidades oferecidas por estratégias CAM ajustadas a fresas modernas HSC e com novos designs são áreas exploradas na segunda peça.

No entanto, esta abordagem "alternativa" requer um esforço de programação significativamente maior, especialmente na fase de acabamento. O objetivo em ambos os casos era alcançar o resultado ideal em precisão geométrica e qualidade de superfície.

Acabamento e qualidade da superfície"As estratégias de acabamento raramente se concentram na qualidade da superfície", afirma Marc Fuest. A fresa selecionada normalmente é muito grande, deixando demasiado material residual que tem de ser removido em operações subsequentes e demoradas. Embora a diferença entre o passo lateral de uma fresa esférica D16 e D12 seja mínima, pode poupar-se tempo com um passo lateral maior, mas posteriormente irá gastar-se muito mais tempo ao maquinar o material residual. Na prática, para se reduzir o material residual, normalmente uma peça é primeiro maquinada no modo Z constante a 3 eixos e, em seguida, no modo paralelo ao eixo. Embora estas operações sejam rápida e facilmente programadas, o tempo de execução é significativamente maior. Da mesma forma, as opções de desvio automático de 5 eixos contínuos ou de prevenção de colisão raramente são implementadas pelo trabalho adicional de programação.

A fresagem a 5 eixos contínuos é indispensável para obter melhores qualidades de superfície e, especialmente, superfícies de alto brilho sem retrabalho manual. Neste caso, o percurso de fresagem deve seguir a superfície e a abordagem da fresa deve ser num ângulo que evite um corte central.

Essencial: Um centro de maquinação CNC robusto e preciso"Para obtermos uma maior rentabilidade, é importante que todas as operações sejam feitas com o mesmo setup e na mesma máquina", diz o Dr. Oliver Gossel, Chefe de Vendas da Röders GmbH, Alemanha. "Além do desempenho de desbaste, a máquina deve ser capaz de alcançar a precisão e a qualidade de superfície pretendidas". A Röders RXP 601 DSH de 5 eixos contínuos utilizada nestes testes é extremamente robusta e tem um ótimo desempenho não só no desbaste, mas também no acabamento. O spindle HSC atinge uma velocidade até 30.000 rpm, enquanto o pórtico e os eixos rotativos garantem a máxima robustez.  Para uma precisão ideal, todos os eixos usam acionamentos diretos sem atrito, suportados pela compensação de peso sem atrito no eixo Z.

Esta máquina tem também uma performance especial nas mudanças de direção que são críticas para a precisão da maquinação: graças ao "jerk" (taxa de variação da aceleração em relação ao tempo) particularmente elevado das unidades de acionamento, a taxa de avanço desejada pode ser mantida por mais tempo, mesmo em superfícies muito curvas. A ótima gestão da temperatura também desempenha um papel especial. Como o calor é o inimigo da precisão, todos os principais componentes do sistema têm o seu próprio controlo de temperatura.

A temperatura do líquido de controlo de temperatura que circula no sistema é mantida estável com uma precisão de +/- 0,1 Kelvin. Uma das características exclusivas e notáveis da Röders é o seu sistema de controlo desenvolvido internamente.

Com um tempo de execução de blocos inferior a 0,1 milissegundo e uma antecipação de mais de 10.000 blocos, consegue-se uma ótima precisão e qualidade de superfície. Especialmente notável é a velocidade de controlo excecionalmente elevada com um ciclo de 32 kHz em todos os eixos. Isto significa que o percurso da ferramenta é corrigido a cada 0,03 milissegundos.