Ferramentas de alargamento CNC de precisão para o acabamento de furos de alta exatidão
Guia técnico de alargamento CNC

Guia de design de alargadores CNC: precisão submicrométrica para o acabamento de furos de alta exatidão

Este guia técnico aplica os princípios fundamentais do design de ferramentas à geometria dos alargadores, ao espaçamento dos canais, aos ângulos do chanfro de entrada e à engenharia personalizada de alargadores CNC de alto desempenho.

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Visão geral técnica

Princípios de engenharia de ferramentas de alargamento de alto desempenho

Alargadores de casca e veios de montagem sobre um desenho técnico numa oficina CNC

Otimizar o design de um alargador é essencial para obter uma circularidade precisa do furo, tolerâncias dimensionais rigorosas de H7 ou mais apertadas e acabamentos superficiais espelhados. O alargamento é um processo de acabamento de precisão que remove camadas finas de material de furos previamente furados. Os alargadores personalizados eficazes equilibram o número de canais, a largura das guias, a divisão desigual do passo e a direção de evacuação das aparas para evitar vibrações e erros de diâmetro do furo.

Geometria fundamental

Parâmetros fundamentais no design de alargadores CNC

Filas de fresas de topo reto de quatro gumes com hastes polidas

Configuração dos canais

Os canais retos são adequados para furos passantes em geral e furos sem interrupções. Os canais em espiral à esquerda com corte à direita empurram as aparas para a frente e impedem que a ferramenta prenda em rasgos de chaveta ou furos transversais.

Divisão desigual dos canais

O espaçamento angular variável entre os canais perturba a ressonância harmónica, eliminando as marcas de vibração e garantindo uma circularidade real.

Ângulo do chanfro de entrada e bisel secundário

Num alargador mecânico, um ângulo de chanfro primário de 45° assegura a remoção de material, enquanto um bisel ou raio secundário suaviza a transição e favorece acabamentos superficiais de alta qualidade.

Largura da guia e conicidade inversa

Guias circulares estreitas reduzem o atrito de corte ao longo das paredes do furo. Uma ligeira conicidade inversa evita que a ferramenta prenda ou risque o furo durante a retração.

Materiais da peça

Adaptar a geometria dos alargadores ao material da peça

Macho a abrir uma rosca numa peça de aço com aparas em redor do furo

Alumínio e ligas leves

Utilize guias de corte afiadas, ângulos de saída muito positivos, canais polidos e revestimentos DLC ou ZrN para evitar a gripagem do material e a formação de aresta postiça.

Aços inoxidáveis e resistentes ao calor

Substratos de metal duro integral de grão micro, canais em espiral à esquerda, guias estreitas e revestimentos AlTiN ou nACo resistentes ao calor dão resposta a estes materiais exigentes.

Aços temperados e ferro fundido

Canais retos com preparação de saída negativa e arestas micro-arredondadas ultrafinas suportam durezas elevadas sem microlascamento dos dentes.

Compósitos abrasivos e plásticos

Os alargadores de PCD com revestimento de diamante ou de metal duro de grão micro com ângulos de folga elevados resistem ao desgaste rápido do diâmetro, porque estes materiais de ferramentas CNC mantêm o gume face a cargas abrasivas.

Fabrico personalizado

Acabamento de precisão de furos com alargadores personalizados

Os alargadores padrão estão limitados a dimensões decimais básicas e tolerâncias normalizadas. Os alargadores especiais fabricados como ferramentas de corte personalizadas podem responder a requisitos de produção específicos de cada aplicação.

Alargamento escalonado de vários diâmetros

Combinar a calibração do furo, a chanfragem e o acabamento de faces numa única passagem pode encurtar os tempos de ciclo.

Tolerâncias de furo à medida

Os alargadores personalizados podem ser retificados com diâmetros submicrométricos exatos, como +0.0002 polegadas / −0.0000 polegadas, para ajustes de rolamentos específicos ou cavilhas de alinhamento.

Refrigeração interna através dos canais

O fornecimento helicoidal de refrigeração interna remove suavemente as microaparas, prolongando a vida útil da ferramenta e preservando o microacabamento do furo.

Tipos de alargadores

Ferramentas de alargamento CNC por categoria

A Bauron fabrica uma gama completa de geometrias de alargamento, agrupadas por aplicação. Cada diagrama de categoria abaixo é acompanhado dos tipos específicos de alargadores que inclui.

Alargadores de uso geral

A. Alargadores de uso geral

Acabamento preciso de furos em operações de alargamento manual e mecânico.

  • Alargadores de canal reto — acabamento de furos em materiais duros ou frágeis
  • Alargadores de mandril — elevada precisão no alargamento de uso geral
  • Alargadores manuais — aplicações manuais que exigem um acabamento preciso
  • Alargadores mecânicos — operações automatizadas com elevada precisão
Alargadores cónicos e de pino

B. Alargadores cónicos e de pino

Geometrias de precisão para furos cónicos e pinos de tolerância apertada.

  • Alargadores cónicos — criam ou acabam furos cónicos com precisão
  • Alargadores de haste cónica — haste cónica para máquinas que exigem encaixes cónicos
  • Alargadores de pino cónico — furos cónicos para pinos com tolerâncias apertadas
  • Alargadores de cone Morse — maquinam cones Morse em máquinas-ferramenta
Alargadores ajustáveis e de expansão

C. Alargadores ajustáveis e de expansão

Alargadores de diâmetro flexível para tolerâncias apertadas e furos desgastados.

  • Alargadores ajustáveis — pequenos ajustes de diâmetro para tolerâncias apertadas
  • Alargadores de expansão — permitem ligeiros aumentos de diâmetro em furos desgastados
Alargadores especiais

D. Alargadores especiais

Alargadores dedicados para trabalhos com vários diâmetros, estruturais e industriais.

  • Alargadores escalonados — furos de vários diâmetros com precisão
  • Alargadores de câmara — maquinagem de armas de fogo e componentes de câmara
  • Alargadores de casca — alargamento eficiente de furos maiores
  • Alargadores de ponte — pinos de ponte e aplicações estruturais
  • Alargadores de automóvel — necessidades pesadas do setor automóvel e ferroviário
  • Alargadores combinados — várias operações numa só ferramenta
  • Alargadores com piloto — guiamento adicional para alinhamento e precisão
Opções de haste

Opções de haste e de tipo de ferramenta

Cada alargador Bauron pode ser produzido com a interface de haste que melhor se adapta à sua máquina e ao seu porta-ferramentas. Cada tipo de haste abaixo é apresentado com o respetivo modo de fixação e as aplicações em que tem melhor desempenho.

Alargador com haste cilíndrica

Haste cilíndrica

  • Perfil: forma cilíndrica uniforme
  • Fixação: numa pinça ou numa bucha de broca
  • Ideal para: ferramentas de uso geral, como brocas e fresas de topo
Alargador com haste Weldon

Haste Weldon

  • Perfil: cilíndrica, com uma face plana maquinada na haste
  • Fixação: parafusos de fixação num porta-ferramentas de aperto lateral
  • Ideal para: ferramentas que exigem binário elevado e um aperto seguro
Alargador com haste Weldon dupla

Haste Weldon dupla

  • Perfil: semelhante a uma haste Weldon, mas com duas faces planas
  • Fixação: aperto melhorado em porta-ferramentas de aperto lateral
  • Ideal para: operações de alta precisão ou de binário elevado
Alargador com haste roscada

Haste roscada

  • Perfil: haste cilíndrica com rosca na extremidade
  • Fixação: enroscada em porta-ferramentas ou extensões
  • Ideal para: aplicações de roscagem e alargamento
Alargador com haste cónica

Haste cónica

  • Perfil: cónica (por exemplo, cone Morse)
  • Fixação: encaixa em mangas cónicas ou fusos correspondentes
  • Ideal para: máquinas com alojamentos cónicos
Alargador com haste reduzida

Haste reduzida

  • Perfil: diâmetro da haste inferior ao diâmetro de corte
  • Fixação: pinças ou buchas padrão
  • Ideal para: quando o diâmetro da ferramenta excede a capacidade da bucha
Questões técnicas

Perguntas frequentes

Conjunto graduado de brocas ao lado de um fuso CNC a furar uma placa de alumínio

Porque se utiliza um espaçamento desigual dos canais no design de alargadores?

A divisão desigual dos canais perturba as frequências harmónicas de corte durante a rotação a alta velocidade. Isto evita a vibração por trepidação e garante uma circularidade real e acabamentos superficiais lisos em furos de precisão.

Quais são as vantagens de escolher alargadores personalizados em vez de dimensões padrão?

Os alargadores personalizados permitem diâmetros exatos fora do padrão, transições de escalonamento personalizadas, ângulos de chanfro únicos e alcances de pescoço especiais, adaptados ao material da peça e às especificações do desenho.

A Bauron pode fabricar alargadores personalizados a partir de modelos CAD 3D?

Sim. A equipa de engenharia da Bauron Precision Tools fabrica alargadores de metal duro integral, HSS-Co, de expansão e escalonados diretamente a partir de desenhos técnicos.

Que revestimento é recomendado para alargadores CNC utilizados em titânio aeroespacial?

Os revestimentos PVD nanocompósitos AlTiN e nACo proporcionam estabilidade térmica e lubricidade, protegendo as guias de corte do alargador do calor e do atrito durante o acabamento de furos em titânio.

Fontes

Normas e referências

As normas e os documentos de referência em que se baseia a informação desta página. As ligações abrem o site do editor num novo separador.

  1. ISO 5420:1983 — Alargadores — Termos, definições e tipos (abre num novo separador)ISO

    Apresenta os tipos comuns de alargadores e as suas definições geométricas, proporcionando um vocabulário comum para as características de conceção dos alargadores.

  2. ISO 286-1:2010 — Especificação geométrica de produtos (GPS) — Sistema de códigos ISO para tolerâncias de dimensões lineares — Parte 1: Bases de tolerâncias, desvios e ajustamentos (abre num novo separador)ISO

    Estabelece o sistema ISO de códigos de tolerância (por exemplo, H7) para furos e veios: graus de tolerância, desvios fundamentais e ajustamentos.

  3. ISO 286-2:2010 — Especificação geométrica de produtos (GPS) — Sistema de códigos ISO para tolerâncias de dimensões lineares — Parte 2: Tabelas de classes de tolerância normalizadas e desvios limite para furos e veios (abre num novo separador)ISO

    Tabelas de desvios limite para as classes de tolerância normalizadas de furos e veios, onde se leem os limites dimensionais de um furo H7.

  4. ISO 521:2011 — Alargadores de máquina com haste cilíndrica e com haste cónica Morse (abre num novo separador)ISO

    Especifica as dimensões dos alargadores de máquina com haste cilíndrica (1,32–20 mm) e com haste cónica Morse (5,3–50 mm).

  5. ISO 3465:1975 — Alargadores manuais para pinos cónicos (abre num novo separador)ISO

    Especifica as dimensões métricas dos alargadores manuais para pinos cónicos que produzem furos para pinos cónicos ISO 2339 de 0,6 a 50 mm.

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