Quais são as melhores fresas de topo para usinagem CNC?

As fresas de topo estão entre as ferramentas de corte mais utilizadas nas máquinas-ferramentas CNC. Seus flancos cilíndricos ou cônicos e suas extremidades planas ou esféricas possuem arestas de corte, permitindo que as arestas laterais e as arestas finais cortem simultaneamente ou de forma independente.

Os tipos mais comuns incluem fresas de ponta quadrada, fresas de ponta com raio de canto, fresas cônicas, fresas cilíndricas de ponta esférica e fresas cônicas de ponta esférica. As fresas cônicas, cilíndricas com ponta esférica e cônicas com ponta esférica são frequentemente utilizadas para cavidades de moldes e também são conhecidas como fresas para moldes.

Uma fresa de ponta quadrada pode realizar fresagem de contorno, fresagem de ranhuras e chavetas, usinagem de cavidades abertas e fechadas e fresagem frontal de pequenas áreas.

Fresas de ponta com ranhuras helicoidais de metal duro

Uma maior dureza da fresa permite velocidades de corte mais altas e melhora a produtividade. Por isso, as fresadoras CNC e os centros de usinagem costumam utilizar fresas de ponta com ranhuras helicoidais de metal duro. Em comparação com as fresas comuns de aço rápido, as ferramentas de metal duro são mais duras, mais rígidas e mais eficientes na remoção de cavacos. Elas são adequadas tanto para desbaste quanto para acabamento e podem oferecer uma produtividade de duas a cinco vezes maior do que uma fresa comparável de aço rápido.

Quando a fresa tem comprimento suficiente, duas ou mais pastilhas de metal duro podem ser soldadas em um único canal. As juntas entre as pastilhas nos dentes adjacentes são escalonadas, e as juntas das pastilhas dentro de cada canal atuam como divisores de cavacos. Esse projeto é comumente chamado de “fresa tipo espiga de milho” e é geralmente escolhido para usinagem de desbaste.

Fresas de desbaste com arestas de corte serrilhadas

As fresadoras CNC e os centros de usinagem costumam utilizar fresas de desbaste com gumes serrilhados quando é necessário remover grandes quantidades de material. Elas podem aumentar significativamente a eficiência da fresagem.

A principal diferença em relação a uma fresa de ponta comum de aço rápido é a aresta de corte ondulada ou serrilhada. Ela quebra cavacos longos e finos em segmentos curtos e grossos, melhorando a evacuação dos cavacos e possibilitando a usinagem automática contínua. O comprimento de contato instantâneo mais curto reduz a vibração. As serrilhas também aumentam o comprimento efetivo da aresta de corte, melhoram a dissipação de calor e permitem que o fluido de corte entre na zona de corte de forma mais eficaz.

Como selecionar as dimensões de uma fresa de ponta

Os principais fatores dimensionais na usinagem CNC são o diâmetro da fresa, o comprimento total e o comprimento da ranhura.

O diâmetro da fresa inclui o diâmetro nominal e o diâmetro medido. O diâmetro nominal é especificado pelo fabricante da ferramenta. O diâmetro medido é utilizado para determinar o valor da compensação de raio para o acabamento.

Diâmetros de fresas fora do padrão exigem cuidados especiais. Uma ferramenta reafiada, por exemplo, normalmente não deve ser utilizada para acabamento de alta precisão, mesmo quando seu diâmetro medido é inserido como deslocamento do raio da ferramenta.

Para a fresagem de acabamento de um contorno interno, o raio da fresa deve ser menor que o raio mínimo de curvatura no perfil da peça. Uma escolha comum é um valor entre 80% e 90% desse raio mínimo.

Uma fresa de diâmetro maior possui maior resistência à flexão do que uma de diâmetro menor e é menos propensa a se deformar ou vibrar sob carga. O saliente da fresa em relação ao eixo e o comprimento que se estende a partir do porta-fresas também devem ser considerados com cuidado. À medida que uma fresa se torna mais longa, a resistência à flexão diminui, a deflexão aumenta, a qualidade da superfície pode se deteriorar, a probabilidade de vibração aumenta e o desgaste da aresta de corte se acelera.

Independentemente do comprimento total da ferramenta, o comprimento da ranhura sempre limita a profundidade máxima de corte.

Quantas ranhuras uma fresa deve ter?

As fresas podem ser classificadas de acordo com o número de dentes. As fresas de passo grosso podem ter 3, 4, 6 ou 8 dentes; as de passo médio, 4, 6, 8 ou 10; e as de passo fino, 5, 6, 8, 10 ou 12. As fresas de passo grosso têm menos dentes, mais resistentes, e mais espaço para a remoção de cavacos, o que as torna adequadas para desbaste. As fresas de passo fino têm mais dentes e realizam um corte suave, o que as torna adequadas para acabamento. Os modelos de passo médio situam-se entre esses dois grupos.

O material da peça e a finalidade da usinagem influenciam fortemente a escolha do número de ranhuras. Materiais dúcteis, como alumínio e magnésio, tendem a formar acúmulo de cavacos; por isso, geralmente se prefere uma fresa de topo com menos dentes. Um número menor de dentes cria espaços maiores para as limalhas entre as ranhuras e reduz o risco de acúmulo de limalhas durante cortes pesados. Além disso, exige uma taxa de avanço programada menor para um determinado avanço por dente.

Ao usinar materiais duros e frágeis, a prevenção de vibrações é ainda mais importante. Uma fresa com mais dentes realiza um corte mais suave e pode reduzir a vibração.

As fresas de diâmetro pequeno e médio geralmente possuem dois, três ou quatro dentes. Uma fresa de três canais combina algumas vantagens das ferramentas de dois e quatro canais e oferece um bom desempenho geral de usinagem. No entanto, ela normalmente não é escolhida para acabamento de precisão, pois é difícil medir seu diâmetro com precisão.