Ferramentas de furação CNC de alto desempenho concebidas para a furação de precisão
Guia técnico de furação CNC

Guia de design de brocas CNC: geometria de precisão para furação a alta velocidade

Este guia técnico detalha os princípios fundamentais do design de brocas, as técnicas de redução da alma, as geometrias dos canais e a engenharia de ferramentas personalizadas para a furação de alto desempenho.

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Visão geral técnica

Princípios de engenharia de brocas CNC de alto desempenho

Fila graduada de brocas inteiriças de metal duro, do menor ao maior diâmetro

Otimizar o design das brocas CNC é essencial para obter eixos de furo retos, excelentes acabamentos superficiais e a máxima vida útil da ferramenta. A furação coloca desafios específicos de evacuação de aparas e de atrito térmico, porque a velocidade de corte desce até zero exatamente no centro da ferramenta. As ferramentas de furação CNC eficazes equilibram a resistência da alma, a capacidade de autocentragem da ponta e um volume de canal aberto que permite a evacuação contínua das aparas.

Geometria fundamental

Parâmetros fundamentais no design de brocas CNC

Vista aproximada de uma fresa de topo de metal duro de quatro gumes com revestimento bronze

Ângulo de ponta

Numa broca para maquinagem, os ângulos de ponta padrão de 118° são adequados para metais macios e aço em geral. Os ângulos de ponta mais abertos, de 135° a 140°, encurtam o comprimento das aparas e reduzem o encruamento em aço inoxidável e titânio.

Aresta transversal e redução da alma

A redução da alma em S ou com ponta dividida diminui as forças de impulso axial, limita o desvio da ferramenta e permite que uma broca CNC se autocentre sem necessidade de pré-furação com broca de ponto.

Espessura da alma e conicidade do núcleo

Uma alma central robusta aumenta a resistência à flexão para resistir à deflexão durante a furação profunda, enquanto uma conicidade inversa reduz o atrito ao longo da guia.

Configuração das guias

Os designs de dupla guia proporcionam um apoio secundário ao longo da parede do furo, melhorando a retilinidade e a circularidade do furo em aplicações de furação profunda.

Controlo de aparas e de calor

Evacuação avançada de aparas e refrigeração interna

Uma evacuação eficiente das aparas é um objetivo central do design de ferramentas aplicado às brocas, ajudando a evitar o empastamento de aparas, a quebra da ferramenta e o riscado da parede do furo durante ciclos de furação contínuos.

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

Canais parabólicos

Os perfis de canal abertos e curvos aumentam o espaço para as aparas e permitem furação profunda de 10×D até 30×D sem ciclos de picagem frequentes.

Canais de refrigeração interna

Os furos de refrigeração internos helicoidais fornecem fluido a alta pressão diretamente aos gumes, removendo rapidamente as aparas e arrefecendo a aresta transversal.

Fundos de canal polidos

As superfícies dos canais com acabamento espelhado reduzem o atrito e ajudam a evitar a soldadura de aparas em ligas não ferrosas pegajosas de alumínio e cobre.

Materiais da peça

Adaptar a geometria das brocas ao material da peça

Alumínio e ligas leves

Utilize ângulos de hélice elevados de 30°–38°, arestas de corte ultra-afiadas, canais abertos polidos e revestimentos DLC ou ZrN para eliminar a gripagem do material.

Aços temperados e inoxidáveis

Núcleos de alma robustos, pontas divididas de 140°, arestas de corte micro-arredondadas e revestimentos AlTiN ou nACo resistem ao calor e ao encruamento.

Ferro fundido e materiais abrasivos

Ângulos de ponta abertos de 140° e chanfros de canto reforçados, combinados com classes de metal duro de elevada resistência ao desgaste escolhidas entre os materiais de ferramentas CNC, resistem ao desgaste abrasivo das guias.

Compósitos e CFRP

Geometrias especiais de duplo ângulo ou de ponta em punhal cortam as fibras abrasivas de forma limpa para evitar a delaminação à saída e a formação de rebarbas.

Tipos de brocas

Ferramentas de furação CNC por categoria

A Bauron Tools fabrica uma gama completa de ferramentas de furação, agrupadas por aplicação. Cada diagrama de categoria abaixo é acompanhado dos tipos específicos de brocas que inclui.

Brocas CNC de uso geral

A. Brocas de uso geral

Brocas versáteis para a furação do dia a dia numa vasta gama de materiais.

  • Brocas de comprimento padrão — opção versátil para furação geral
  • Brocas de comprimento para torno automático — comprimento mais curto para maior rigidez
  • Brocas de comprimento curto — compactas, para furos pouco profundos e espaços apertados
  • Brocas de comprimento extra — furação profunda com rigidez adicional
  • Brocas de haste cónica — fixação segura para trabalhos pesados
  • Brocas de haste reduzida — diâmetros maiores em porta-ferramentas padrão
  • Brocas de grande diâmetro e sobredimensionadas — furos maiores sem montagens especiais
Brocas especiais com variações de canal e microgeometrias

B. Brocas especiais (variações de canal e micro)

Geometrias de canal especiais e microdimensões para trabalhos exigentes ou delicados.

  • Brocas de canal reto com dupla guia — maior estabilidade, menor deflexão
  • Brocas de canal reto — ideais para materiais frágeis como vidro e cerâmica
  • Microbrocas — furação de precisão em componentes pequenos e delicados
  • Brocas de três canais — maior remoção de material e corte mais suave
  • Microbrocas helicoidais — furação a alta velocidade em aplicações finas
Brocas para madeira

C. Brocas para madeira

Geometrias dedicadas para furos limpos e controlados em madeira e materiais macios.

  • Brocas helicoidais tipo trado — furos profundos e limpos em madeira
  • Brocas tipo Forstner — furos lisos de fundo plano com o mínimo de arrancamento
  • Brocas de corte de tampão — criam tampões para ocultar parafusos
  • Brocas tipo pá — lâminas largas para uma remoção rápida de material
  • Brocas de ponta de centrar tipo Brad — furos limpos e precisos em madeira
Brocas para alvenaria e azulejo

D. Brocas para alvenaria e azulejo

Construídas para resistir a materiais abrasivos e frágeis sem fissurar a peça.

  • Brocas para alvenaria — resistem a tijolo, betão e pedra
  • Brocas para vidro e cerâmica — furam materiais frágeis sem os fissurar
Brocas para furos profundos

E. Brocas para furos profundos

Concebidas para um alcance alargado com eixos de furo retos e precisos.

  • Brocas para furos profundos — alcance alargado com elevada precisão
  • Brocas canhão — furação profunda de alta precisão
Brocas de preparação de furos

F. Brocas de preparação de furos

Ferramentas que iniciam e posicionam os furos com precisão antes das operações de acabamento.

  • Brocas de ponto — iniciam furos com precisão
  • Brocas de centrar — furos-piloto precisos para trabalho ao torno
  • Brocas de ponta piloto — arranques precisos e menor desvio
Brocas de acabamento de furos

G. Brocas de acabamento de furos

Geometrias combinadas e de acabamento para furos perfilados ou com vários diâmetros.

  • Brocas escalonadas — vários diâmetros numa única operação
  • Brocas de escareamento cónico — arestas chanfradas para parafusos
  • Brocas de escareamento cilíndrico — furos precisos de fundo plano
  • Ferramentas de furação e chanfro — furação e chanfragem numa única passagem
Opções de haste

Opções de haste e de tipo de ferramenta

Cada broca Bauron pode ser produzida 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.

Broca 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
Broca 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
Broca 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
Broca 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
Broca 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

Alargador a acabar um furo em aço com aparas à volta do furo

Como é que a seleção do ângulo de ponta afeta a qualidade do furo na furação CNC?

Um ângulo de ponta mais aberto, como 140°, reduz a formação de rebarbas à saída e gera uma apara mais curta, o que o torna adequado para ligas tenazes e para a maquinagem CNC automatizada. Um ângulo de ponta mais agudo penetra facilmente em materiais macios, mas pode provocar rebarbas de rutura à saída.

Qual é a vantagem de utilizar brocas personalizadas em vez de geometrias de broca padrão?

As brocas personalizadas podem combinar operações como a furação escalonada, a chanfragem e o escareamento cilíndrico num único passo, reduzindo o tempo de troca de ferramenta e o custo do ciclo por peça.

A Bauron pode fabricar ferramentas de furação CNC de metal duro personalizadas a partir de desenhos específicos?

Sim. A Bauron fabrica brocas escalonadas à medida, brocas para furos profundos de alcance alargado, ferramentas especiais com refrigeração interna e geometrias de broca com diâmetros personalizados a partir de ficheiros CAD técnicos.

Que papel desempenham os canais de refrigeração interna no desempenho da broca?

Os canais de refrigeração através da ferramenta fornecem fluido a alta pressão diretamente à ponta, reduzindo a temperatura na zona de corte e arrastando as aparas ao longo dos canais para evitar o seu empastamento em furos profundos.

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 5419:1982 — Brocas helicoidais — Termos, definições e tipos (abre num novo separador)ISO

    Apresenta os tipos comuns de brocas helicoidais e define os seus termos geométricos, como o ângulo de ponta, a aresta transversal, a alma, a guia e o canal.

  2. VDI 3210 Blatt 1:2006-03 — Processos de furação profunda (Tiefbohrverfahren) (abre num novo separador)VDI (published by DIN Media)

    Diretriz VDI que apresenta uma visão geral dos métodos de furação profunda, das máquinas utilizadas, do seu domínio de aplicação e da utilização eficaz dos fluidos de corte.

  3. ISO 235:2016 — Brocas de haste cilíndrica das séries normal e curta e brocas de haste cónica Morse (abre num novo separador)ISO

    Especifica as dimensões das brocas de haste cilíndrica de comprimento curto e normal e das brocas de haste cónica Morse, em milímetros e polegadas.

  4. DIN 6535:2024-03 — Hastes cilíndricas de materiais duros para ferramentas de maquinagem — Dimensões (abre num novo separador)DIN Media

    Norma alemã para as dimensões das hastes cilíndricas de ferramentas de maquinagem em materiais duros (metal duro integral), como brocas e fresas de topo.

  5. ISO 296:1991 — Máquinas-ferramentas — Cones autobloqueantes para hastes de ferramentas (abre num novo separador)ISO

    Especifica as dimensões dos cones autobloqueantes de haste de ferramenta (Morse e métricos) utilizados em brocas de haste cónica e outras ferramentas.

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