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Fresadoras CNC: Guía de selección de herramientas de corte

Con el desarrollo de la tecnología industrial, las fresadoras CNC (centros de mecanizado) desempeñan un papel cada vez más importante en la producción industrial moderna.

Elegir las herramientas de corte adecuadas en las fresadoras CNC (centros de mecanizado) es crucial para conseguir piezas de alta calidad, un mecanizado eficiente y rentabilidad.

En un sentido más amplio, la selección de las herramientas de corte puede determinar el destino de una fábrica.

Fresadora CNC

Las fresadoras CNC poseen las características de alta velocidad y alta eficiencia en el procesamiento de corte.

La rigidez, la solidez, la resistencia al desgaste y los métodos de instalación y ajuste de las fresas afectarán directamente a la eficacia del proceso de corte.

La estabilidad de la herramienta sujeción y la precisión dimensional también repercutirán directamente en la precisión de mecanizado de las piezas y en la calidad superficial de las piezas mecanizadas.

Por lo tanto, elegir herramientas de corte racionalmente es uno de los contenidos importantes en la tecnología de mecanizado CNC.

1. Requisitos de las herramientas de corte en el fresado:

En corte de metalesLa parte de corte de la herramienta trabaja bajo alta presión de corte, alta temperatura de corte y severas condiciones de fricción. En caso de procesamiento de corte desigual o intermitente, la herramienta experimentará un impacto y una vibración significativos.

Por lo tanto, el material de la parte cortante de la herramienta debe poseer las siguientes propiedades:

Gran dureza: La dureza es la propiedad más básica del material de la herramientay su valor debe ser superior al del material de la pieza para eliminar eficazmente el exceso de metal de la pieza.

Gran resistencia al desgaste: La resistencia al desgaste determina la capacidad de la herramienta para resistir el desgaste durante una fricción intensa. Especialmente cuando una sola herramienta se utiliza para múltiples operaciones, si se desgasta demasiado rápido, afectará a la calidad y precisión de las piezas mecanizadas.

Resistencia y dureza suficientes: La herramienta debe soportar diversas presiones e impactos durante el proceso de corte. La resistencia y la tenacidad de la material de la herramienta puede medirse por su resistencia a la flexión y al impacto.

Gran resistencia al calor y estabilidad química: La resistencia al calor se refiere a la capacidad de la herramienta para mantener su dureza, resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste originales a altas temperaturas. La estabilidad química se refiere a la capacidad de la herramienta para evitar reacciones químicas con el material de la pieza o los medios circundantes a altas temperaturas, incluida la capacidad antioxidante. Cuanto mayor sea la estabilidad química, más lentamente se desgastará la herramienta y mejor será la calidad de la superficie de las piezas mecanizadas.

2. Tipos comunes de herramientas de corte:

Nota: Los materiales para las herramientas de corte incluyen el acero rápido, el duro acero aleadoy otros tipos de materiales de procesamiento. La cerámica, el diamante artificial y el nitruro de boro cúbico también se utilizan ampliamente en herramientas de corte.

(I) Fresas planas

Es evidente que el fresado plano no puede realizarse sin fresas planas. Las fresas de mango, las fresas cilíndricas y las fresas frontales son fresas planas de uso común.

(1) Fresas de mango:

Las fresas de mango adoptan generalmente una estructura de plaquita, y los dientes están hechos de aleación dura de acero. Tienen un alto rendimiento de producción y una gran calidad de superficie y se utilizan para el fresado de desbaste y precisión de diversas superficies planas de gran tamaño en fresadoras verticales.

(2) Fresas cilíndricas:

Las fresas cilíndricas suelen adoptar una estructura integral, principalmente de acero rápido. Están equipadas con dientes en forma de espiral para mejorar la suavidad del corte, y se utilizan para el fresado de desbaste y semiacabado de superficies planas en fresadoras horizontales.

(3) Molinos de cara:

Las fresas frontales se utilizan para fresar superficies escalonadas y superficies laterales en una fresadora vertical. Además de fresar superficies, también pueden utilizarse para fresar ranuras, ranuras helicoidales, diversas formas de orificios en piezas de trabajo, fresar diversas levas de disco y levas cilíndricas, y mecanizar superficies curvas internas y externas mediante fresado de contornos.

a. Fresas de mango
b. Fresas cilíndricas
c. Molinos de cara

(II) Fresas para mecanizado de ranuras:

Nota: Existen ranuras rectas y ranuras no pasantes. Las ranuras rectas anchas pueden mecanizarse con fresas de tres filos, mientras que las ranuras rectas estrechas pueden mecanizarse con fresas de hoja de sierra o fresas frontales de pequeño tamaño.

Las ranuras no pasantes se mecanizan mejor con fresas frontales. Las ranuras en T se mecanizan con fresas para ranuras en T.

(1) Fresas de tres filos: Las fresas de tres filos tienen varias formas estructurales, como dientes rectos, dientes escalonados y estructuras de plaquita. Gracias a la presencia de filos de corte en la circunferencia y en las dos caras laterales de la herramienta, se consigue una alta calidad superficial de las piezas mecanizadas. Se utilizan principalmente para fresar diversas ranuras, superficies escalonadas, superficies de piezas de trabajo y superficies de plataformas.

(2) Cortadores de ranuras: Las fresas de ranurar se utilizan para fresar diversas ranuras, cortar materiales de placas, materiales de barras y diversos perfiles. Sin embargo, debido a la falta de filos secundarios que realicen el acabado, la calidad de la superficie lateral de las ranuras fresadas es relativamente mala.

(3) Fresas de chavetero: Las fresas de chavetero se utilizan principalmente para fresar chaveteros, y tienen una gran precisión de fresado.

(4) Fresas de cola de milano: Las fresas de cola de milano se utilizan principalmente para fresar superficies como ranuras de cola de milano en contrapuntos de máquinas herramienta.

(5) Fresas angulares: Las fresas angulares se dividen en tres tipos: fresas angulares simples, fresas angulares dobles simétricas y fresas angulares dobles asimétricas. Las fresas de un solo ángulo se utilizan para abrir ranuras dentadas en el círculo exterior y la cara final de diversas herramientas, y para fresar diversos embragues y trinquetes de dientes de sierra. Las fresas de doble ángulo simétrico se utilizan para fresar diversas ranuras en V y formas de dientes en punta, embragues de dientes trapezoidales. Las fresas asimétricas de doble ángulo se utilizan principalmente para fresar diversas ranuras en ángulo.

a. Molinos de cara
b. Fresas de tres filos
c. Fresas para ranurar
d. Fresas de ranura en T

e. Fresas de chavetero
f. Fresas de cola de milano
g. Fresas angulares

(III) Fresas para el mecanizado de superficies:

Las fresas de conformación, como las fresas semicirculares y las fresas especiales para el mecanizado de superficies de conformación de cuchillas y ranuras de raíz de formas especiales, se utilizan a menudo en el fresado de superficies de conformación en fresadoras corrientes.

Además, las fresas de engranajes utilizadas para fresado de engranajes son también fresas de conformación. La siguiente figura muestra las tipos de conformado fresas.

La desventaja de las fresas de conformado es que son caras de fabricar y tienen un rendimiento de corte deficiente.

Fresa de formas

3. Uso correcto de las fresas de refrentar CNC:

Al fresar piezas complejas en un centro de mecanizado, el uso de fresas frontales CNC debe prestar atención a las siguientes cuestiones:

1. Sujeción de fresas frontales:

Las fresas de refrentar CNC suelen estar sujetas por pinzas de resorte en los centros de mecanizado y se encuentran en voladizo durante su uso. Durante el proceso de fresado, la fresa frontal puede extenderse gradualmente o incluso salirse de la pinza, provocando el desguace de la pieza.

El motivo suele ser la existencia de una película de aceite entre el orificio interior de la pinza y el diámetro exterior del vástago de la fresa frontal, lo que provoca una fuerza de sujeción insuficiente.

Normalmente, las fresas de refrentar vienen de fábrica con un recubrimiento de aceite antioxidante. Si se utiliza aceite de corte no soluble en agua durante el corte, también se adherirá una película nebulosa de aceite al orificio interior de la pinza.

Cuando hay una película de aceite tanto en el vástago como en la pinza, es difícil que la pinza sujete firmemente el vástago, y la fresa frontal tiende a aflojarse y caerse durante el mecanizado.

Por lo tanto, antes de sujetar la fresa frontal, la parte del mango de la fresa frontal y el orificio interior de la pinza deben limpiarse y secarse antes de sujetar.

Cuando el diámetro de la fresa frontal es grande, aunque el mango y la pinza estén muy limpios, pueden producirse accidentes como la caída de la herramienta. En este momento, se debe seleccionar un mango con una ranura plana y un método de bloqueo lateral correspondiente.

Otro problema que puede surgir después de sujetar la fresa de refrentar es la posibilidad de romper la fresa de refrentar en el puerto durante el procesamiento. El motivo suele ser que la pinza se ha utilizado durante demasiado tiempo, y el puerto de la pinza se ha desgastado hasta adquirir una forma cónica. En este caso, se debe sustituir la pinza por una nueva.

2. Vibración de los molinos frontales:

Debido a la pequeña separación entre la fresa frontal y la pinza, pueden producirse vibraciones de la herramienta durante el proceso de fresado.

La vibración puede causar una profundidad de corte desigual del filo circular de la fresa de refrentar, y aumentar la relación de expansión de la anchura de corte por encima del valor original, afectando a la precisión del mecanizado y a la vida útil de la herramienta.

Sin embargo, cuando la anchura de la ranura que se está mecanizando es demasiado estrecha, también se puede utilizar intencionadamente la vibración de la herramienta para obtener la anchura de ranura requerida aumentando la relación de expansión de la anchura de corte.

Pero en este caso, la amplitud máxima del fresado frontal debe limitarse a menos de 0,02 mm, de lo contrario no se puede lograr un corte estable. En el mecanizado normal, cuanto menor sea la vibración del refrentador, mejor.

Cuando se produce vibración de la herramienta, debe reducirse la velocidad de corte y el avance. Si la vibración sigue siendo significativa después de reducir ambas 40%, deberá reducirse la profundidad de corte.

Si el sistema de mecanizado experimenta resonancia, la razón puede ser que la velocidad de corte es demasiado alta, la velocidad de avance es demasiado baja, la rigidez del sistema de herramientas es insuficiente, la fuerza de sujeción de la pieza es insuficiente, o la forma de la pieza o el método de sujeción, etc.

En este caso, deben tomarse medidas como ajustar la cantidad de corte, aumentar la rigidez del sistema de herramientas y aumentar la velocidad de avance.

3. Corte de cantos de fresas frontales:

En el fresado CNC de cavidades de piezas de trabajo como moldes, cuando el punto de corte se encuentra en una parte cóncava o en una cavidad profunda, es necesario aumentar la longitud de extensión de la fresa frontal. Si se utiliza una fresa frontal de filo largo, debido a la gran desviación de la herramienta, ésta es propensa a la vibración y al desgaste de la herramienta.

Por lo tanto, si sólo se utiliza el extremo de la herramienta para cortar, es mejor utilizar una fresa de mango largo de filo corto con una longitud total de la herramienta mayor. Cuando se utiliza una fresa frontal de gran diámetro en una posición horizontal Máquina CNC herramienta para procesar la pieza de trabajo, se debe prestar atención al problema del corte de los extremos debido a la importante deformación causada por el peso de la herramienta.

En los casos en los que deba utilizarse una fresa frontal de filo largo, la velocidad de corte y el avance deberán reducirse considerablemente.

4. Selección de los parámetros de corte:

La selección de la velocidad de corte depende principalmente del material de la pieza que se va a mecanizar; la selección de la velocidad de avance depende principalmente del material de la pieza que se va a mecanizar y del diámetro de la fresa frontal. Algunos fabricantes de herramientasLas muestras de herramientas van acompañadas de una tabla de selección de parámetros de corte como referencia.

Sin embargo, la selección de parámetros de corte también se ve afectada por muchos factores, como la máquina herramienta, el sistema de herramientas, la forma de la pieza de trabajo y el método de sujeción, etc. La velocidad de corte y el avance deben ajustarse adecuadamente en función de la situación real.

Cuando el factor de consideración prioritaria es la vida de la herramienta, la profundidad de corte y la velocidad de avance pueden reducirse adecuadamente; cuando la condición de arranque de viruta es pobre, la velocidad de corte puede aumentarse adecuadamente.

5. Selección de métodos de corte:

El uso del fresado ascendente es beneficioso para evitar daños en la herramienta y puede mejorar su vida útil. Sin embargo, hay que tener en cuenta dos puntos: 1. Si se utiliza una máquina herramienta convencional para el mecanizado, debe procurarse eliminar la holgura en el mecanismo de avance. 2.

Cuando hay residuos de fundición, película de óxido formada por el proceso de forja u otras capas endurecidas en la superficie de la pieza, es aconsejable utilizar fresado convencional.

6. Uso de fresas de metal duro:

El ámbito de aplicación y los requisitos para el uso de fresas frontales de acero rápido son relativamente amplios, e incluso si la selección de las condiciones de corte es ligeramente incorrecta, es poco probable que se produzcan problemas importantes.

Aunque las fresas frontales de metal duro tienen una buena resistencia al desgaste durante el corte a alta velocidad, su ámbito de uso no es tan amplio como el de las fresas frontales de acero de alta velocidad, y las condiciones de corte deben cumplir estrictamente los requisitos de uso de la herramienta.

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