Elegir las herramientas de corte adecuadas para el fresado CNC en la fabricación de moldes

I. Características/Aplicaciones de las Fresas para Moldes En la fabricación de moldes modernos, a medida que aumentan los requisitos estéticos y funcionales de los nuevos productos en industrias como la electrónica mecánica, la automoción y los electrodomésticos, los componentes cada vez más complejos hacen que la superficie del molde sea más intrincada. La proporción de superficies de forma libre aumenta continuamente, lo que plantea mayores exigencias a [...]

Elegir las herramientas de corte adecuadas para el fresado CNC en la fabricación de moldes

Índice

I. Características/Aplicaciones de las fresas para moldes

En la fabricación de moldes modernos, a medida que aumentan los requisitos estéticos y funcionales de los nuevos productos en sectores como la electrónica mecánica, la automoción y los electrodomésticos, los componentes cada vez más complejos hacen que la superficie del molde sea más intrincada.

La proporción de superficies de forma libre aumenta continuamente, lo que plantea mayores exigencias a la tecnología de procesamiento de moldes. Debido a la compleja estructura del molde y a los requisitos de alta precisión, las características de la superficie y los materiales de las distintas piezas varían significativamente, lo que hace necesario el uso de distintos tipos de fresas para moldes.

Elegir las herramientas de corte adecuadas para el fresado CNC en la fabricación de moldes

II. Selección de métodos de mecanizado

1. La elección de las herramientas para el fresado CNC en la fabricación de moldes depende en gran medida de la tarea a realizar.

Para el fresado de los contornos internos y externos de las piezas y el fresado plano, se suelen utilizar fresas de fondo plano. Para algunas superficies tridimensionales y contornos con ángulos cambiantes, se suelen emplear fresas esféricas, fresas anulares, fresas en forma de tambor, fresas cónicas y fresas de disco.

Las fresas para moldes se utilizan para mecanizar las superficies de la cavidad del molde. El mecanizado de la sección de la cavidad se basa principalmente en varios tipos de fresas de mango. Las fresas para moldes han evolucionado a partir de las fresas de mango y pueden clasificarse por la forma de su parte de trabajo en tipos cónicos de punta plana, cilíndricos de punta esférica y cónicos de punta esférica.

También se pueden clasificar por material en fresas de metal duro para moldes, fresas de acero rápido para moldes, etc. Las fresas de metal duro para moldes tienen aplicaciones muy amplias. Además de fresar diversas cavidades de moldes, pueden sustituir a las limas de mano y los cabezales de muelas abrasivas para desbarbar piezas de fundición, forja y soldadura, y para el acabado fino de determinadas superficies perfiladas.

2. Selección de fresas para moldes.

La vida racional de la herramienta suele dividirse en dos categorías: vida de la herramienta de máxima tasa de producción y vida de la herramienta de mínimo coste. La primera se determina en función del objetivo del menor tiempo por pieza, mientras que la segunda se determina en función del objetivo del menor coste de operación.

En comparación con los métodos de mecanizado tradicionales, el mecanizado CNC impone mayores exigencias a las herramientas. No sólo tienen que ser rígidas y precisas, sino que también deben tener unas dimensiones estables, una elevada vida útil de la herramienta y una instalación y ajuste sencillos para cumplir los requisitos de alta eficacia del Máquinas herramienta CNC. Las herramientas utilizadas en Máquina CNC las herramientas suelen adoptar materiales adecuados para el corte a alta velocidad y emplean plaquitas indexables.

En el caso de las máquinas herramienta multiherramienta y las máquinas herramienta combinadas, en las que el montaje, el cambio y el ajuste de la herramienta son complejos, los estándares de vida útil de la herramienta deben ser más elevados, garantizando al mismo tiempo la fiabilidad de la herramienta.

Cuando la tasa de producción de una determinada operación dentro de un taller limita el aumento de la tasa de producción de todo el taller, o cuando una determinada operación soporta una gran parte de los gastos totales de la fábrica en una unidad de tiempo, debe elegirse una vida útil de la herramienta inferior.

Fresa de punta ovalada reposicionable

  • Diámetro del mango/mm: φ20-φ50
  • Retroceso máximo/mm: Hasta la longitud total de la hoja
  • Dificultad de programación: ◾◾◾◾◾
  • Número de cuchillas: 2
  • Ámbito de uso: Una herramienta versátil para el procesamiento de moldes, convenientemente aplicable, más adecuada para el mecanizado de moldes de estampación.

Fresa de disco indexable

  • Diámetro de la barra de corte/mm: φ10-φ160
  • Retroceso máximo/mm: Radio de la herramienta
  • Dificultad de programación: ◾◾◾◾
  • Número de cuchillas: Disco de corte
  • Gama aplicable: Más adecuado para contorneado, fresado de cavidades y procesamiento de líneas de igual altura. Destaca en moldes de plástico, fundición a presiónmoldes de forja y estampación.

Especificaciones de la fresa de alta velocidad

  • Diámetro del mango de la fresa (mm): φ20 - φ100
  • Cantidad máxima de retroceso (mm): 1.2 - 2
  • Dificultad de programación: ◾◾◾◾
  • Número de cuchillas: 3
  • Campo de aplicación: Adecuado para fresado de cavidades profundas y largas.

Fresa soldada integral

  • Diámetro del eje/mm: φ1-φ40
  • Retroceso máximo/mm: 5
  • Dificultad de programación: ◾◾◾◾◾
  • Número de cuchillas: 2/4
  • Aplicabilidad: Amplia variedad. Se puede volver a moler para su uso, adoptando diversas materiales para herramientas y estructurales.

Al determinar la vida útil de la herramienta, tenga en cuenta factores como la fabricación de la herramienta, los costes de afilado y la complejidad. Para herramientas con tiempos de sustitución cortos, como las herramientas de sujeción de máquinas giratorias, elija una vida útil más corta para aumentar la productividad y aprovechar al máximo el rendimiento de corte. Las herramientas de gran complejidad y precisión deben tener una vida útil más larga que las herramientas de una sola hoja.

Durante el mecanizado de precisión de piezas grandes, para garantizar al menos una pasada completa de la herramienta y evitar los cambios de herramienta a mitad de corte, la vida útil de la herramienta debe determinarse en función de la precisión de la pieza y de rugosidad superficial.

III. Selección de la estructura

En el mecanizado de moldes, la estructura de la herramienta seleccionada varía en función de las distintas fases de mecanizado. Tanto las etapas de mecanizado en bruto como las de mecanizado de precisión tienen sus estructuras de herramienta específicas entre las que elegir.

Herramienta de desbaste para moldes
Herramientas de precisión para la fabricación de moldes

Pueden utilizarse herramientas avanzadas para el mecanizado de piezas en bruto de tamaño pequeño y mediano, mejorando así la calidad y la productividad de la operación. Las dimensiones de los moldes grandes varían, y los requisitos para el mecanizado de desbaste y precisión son diferentes en función de la pieza que se procese. Se seleccionan las fresas verticales adecuadas para su uso.

Las fresas verticales enteras se utilizan predominantemente en el mecanizado. Para los procesos de moldes grandes, como las cavidades de inyección de parachoques, el uso de la máquina de insertos indexables. sujeción Se favorece el uso de fresas verticales debido a su rentabilidad y mejora de la eficiencia. El mecanizado de precisión, por su parte, suele emplear fresas verticales enteras.

Molde a pequeña escala
Molde a gran escala

IV. Características del mecanizado de desbaste/semiacabado/acabado

El objetivo principal del mecanizado de desbaste en la fabricación de troqueles es maximizar la tasa de arranque de metal por unidad de tiempo, al tiempo que se preparan los contornos geométricos para el semiacabado. El objetivo principal del semiacabado es conseguir un perfil de superficie liso en la pieza, garantizando una sobremedida uniforme para el posterior mecanizado de acabado.

Tanto en el mecanizado de desbaste como en el de semiacabado, se utilizan avances mayores para un procesamiento eficaz y económico, empleando fresas de plaquitas indexables y fresas de alta velocidad de alto avance. Estas últimas pueden funcionar con parámetros de corte muy elevados.

Mientras que el avance de la mesa de trabajo es extremadamente alto, el espesor de corte es mínimo, lo que da como resultado un gran avance pero una pequeña cantidad de retroceso de corte. La mayor parte de las fuerzas de corte se generan axialmente, lo que permite reducir las tendencias a la vibración y lograr una elevada tasa de arranque de metal.

Puntos clave para la selección de fresas en el desbaste y semiacabado de diferentes superficies

1. Para el desbaste de grandes superficies (planas o inclinadas), seleccione fresas de plaquitas intercambiables, fresas frontales o fresas de avance rápido.

2. Para superficies rugosas y semiacabadas más pequeñas, opte por fresas de mango con plaquitas redondas. El mayor radio de las plaquitas redondas proporciona una mayor resistencia de la plaquita.

3. Para el desbaste y semiacabado de superficies más pequeñas, utilice fresas de punta esférica con plaquita indexable. Las plaquitas en forma de hoja de sauce pueden elegirse por su baja fuerza de corte y alta eficacia de mecanizado.

En el mecanizado de precisión de superficies curvas se utilizan fresas de punta esférica. El radio de la fresa debe ser lo mayor posible para aumentar la rigidez de la herramienta, mejorar la disipación del calor y reducir los valores de rugosidad superficial.

Generalmente, el radio de curvatura de una superficie finamente mecanizada debe ser superior a 1,5 veces el radio de la herramienta para evitar cambios bruscos en la dirección de avance.

Sin embargo, cuando se mecanizan arcos cóncavos, el radio de la punta esférica de la fresa debe ser inferior al radio mínimo de curvatura de la superficie mecanizada. Las fresas de punta esférica se utilizan para el fresado semifino y fino de superficies; las fresas de punta esférica de pequeño diámetro pueden realizar fresados finos en caras escarpadas y pequeños chaflanes de paredes rectas.

Sin embargo, cuando se utiliza una fresa de punta esférica para mejorar la eficacia del mecanizado aumentando el retroceso, quedarán residuos de corte notables en la pieza mecanizada después del proceso, lo que aumenta la carga de trabajo de las herramientas de mecanizado de precisión posteriores. Aunque la eficacia del mecanizado en bruto es alta, reduce la eficacia de los procesos posteriores.

Fresa de arco pequeño R.
Fresa de pequeño diámetro

Puntos clave en la selección de fresas para el mecanizado de precisión de diferentes superficies

1. Para el mecanizado de precisión de superficies más grandes, se pueden utilizar fresas de punta esférica con plaquita indexable para conseguir un mecanizado de alta precisión. Para superficies más pequeñas, pueden seleccionarse fresas de punta esférica maciza para un mecanizado de alta precisión.

2. Mecanizado de alta precisión de piezas R de arco diminuto.

3. Para ranuras profundas y esquinas de anchura minúscula, pueden utilizarse herramientas de metal duro de pequeño diámetro en operaciones de limpieza de raíces y esquinas de cada pieza.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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