Rotação e avanço para alargador de metal duro e HSS
Parâmetros de corte, sobremetal de furação prévia e boas práticas para usinar furos tolerados H7 com alargador em centro de usinagem.
Para obter furos tolerados na classe H7 com rugosidade espelhada ($Ra < 0.8,\mu\text{m}$) usando alargadores de máquina, você deve aplicar a regra fundamental: reduza a velocidade de corte para um terço a metade da velocidade da broca e aumente o avanço por rotação para o dobro ou triplo do avanço de furação. Alargar furos em RPM elevado queima as navalhas guias e resulta em furos cônicos, estriados e fora da medida nominal.
O alargador não é uma broca de corte frontal: ele é uma ferramenta de acabamento calibradora com chanfro de entrada cônico (chumbo) de $45^\circ$ e múltiplas lâminas axiais/helicoidais projetadas para raspar uma camada micrométrica de sobremetal deixada pela furação prévia.
A regra de ouro dos parâmetros de alargamento
- Velocidade de Corte ($Vc$): Use de $1/3$ a $1/2$ do $Vc$ aplicado na broca para o mesmo material.
- Avanço por Rotação ($fn$): Use de $2\times$ a $3\times$ o avanço por rotação da broca correspondente.
- Ciclo CNC Recomendado: Use o ciclo
G85(avanço programado na descida e subida) ou programa manual sem parada de fuso no fundo. Nunca useG81ouG86, pois o retorno rápido em $G00$ ou a parada do fuso riscam a parede do furo calibrado.
Tabela de parâmetros e furação prévia para Furos H7
Valores práticos para alargadores de máquina em aços de ferramentaria (SAE 1045, P20 e 2738):
| Diâmetro Nominal (H7) | Diâmetro da Broca Prévia | Sobremetal no Raio | Alargador HSS (Vc = 10 m/min) | Alargador Metal Duro (Vc = 25 m/min) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| RPM ($n$) | Avanço $F$ (mm/min) | RPM ($n$) | Avanço $F$ (mm/min) | |||
| Ø 4.0 H7 (+0.012/0) | Ø 3.8 mm | 0.10 mm | 800 | 120 mm/min ($fn = 0.15$) | 2.000 | 300 mm/min ($fn = 0.15$) |
| Ø 6.0 H7 (+0.012/0) | Ø 5.8 mm | 0.10 mm | 530 | 105 mm/min ($fn = 0.20$) | 1.320 | 265 mm/min ($fn = 0.20$) |
| Ø 8.0 H7 (+0.015/0) | Ø 7.7 mm | 0.15 mm | 400 | 100 mm/min ($fn = 0.25$) | 1.000 | 250 mm/min ($fn = 0.25$) |
| Ø 10.0 H7 (+0.015/0) | Ø 9.7 mm | 0.15 mm | 320 | 95 mm/min ($fn = 0.30$) | 800 | 240 mm/min ($fn = 0.30$) |
| Ø 12.0 H7 (+0.018/0) | Ø 11.6 mm | 0.20 mm | 265 | 95 mm/min ($fn = 0.35$) | 660 | 230 mm/min ($fn = 0.35$) |
| Ø 16.0 H7 (+0.018/0) | Ø 15.6 mm | 0.20 mm | 200 | 80 mm/min ($fn = 0.40$) | 500 | 200 mm/min ($fn = 0.40$) |
| Ø 20.0 H7 (+0.021/0) | Ø 19.5 mm | 0.25 mm | 160 | 72 mm/min ($fn = 0.45$) | 400 | 180 mm/min ($fn = 0.45$) |
O erro do sobremetal incorreto
Dois extremos de sobremetal destroem o resultado do alargamento:
- Pouco sobremetal (< 0.05 mm no raio): A aresta de corte do alargador não consegue morder o material; a ferramenta esfrega contra a parede, gera atrito excessivo, encrua o aço e o furo final fecha abaixo da medida H7.
- Muito sobremetal (> 0.40 mm no raio): O esforço de corte sobrecarrega os canais de alívio; a ferramenta vibra, perde a concentricidade com a furação prévia e o furo abre acima da tolerância máxima permitida.
Geometria dos canais: furo passante x furo cego
A escolha do tipo de canal do alargador é determinante para não danificar o acabamento superficial:
- Furos Passantes (Hélice à Esquerda): Utilize sempre alargadores com hélices helicoidais à esquerda (com corte à direita). Esse ângulo empurra os cavacos finos para a frente, em direção à saída do furo, impedindo que cavacos fiquem presos entre as navalhas e risquem a parede usinada.
- Furos Cegos (Canais Retos): Utilize alargadores de corte reto. Eles acumulam o cavaco nos canais laterais sem forçá-lo contra o fundo do furo, evitando acúmulo de pressão no fundo que quebra as quinas da ferramenta.
Fixação e Refrigeração
- Mandril Hidráulico ou Flutuante: Para furos de alta precisão, utilize mandris hidráulicos (batimento radial $< 0.003,\text{mm}$) ou porta-alargadores flutuantes com compensação de desalinhamento radial/angular. Em pinças ER convencionais, o desvio de batimento pode alargar o furo em +0.02 mm além do nominal.
- Lubricidade do Fluido: A usinagem com alargador requer alta lubricidade para evitar microssoldas do cavaco nas guias da ferramenta. Mantenha a concentração de óleo solúvel entre 8% e 12% ou aplique pasta/óleo integral de corte.
Leia também
- RPM e avanço para brocas por diâmetro: tabela prática
- Tolerâncias ISO de furo e eixo (0–120mm)
- Os 4 parâmetros de corte: Vc, fz, ae e ap explicados
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