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¿Alguna vez ha pensado cómo las máquinas CNC crean piezas tan precisas e impecables? El truco suele estar en elegir las herramientas de corte adecuadas. En el sector aeroespacial o en la creación de prototipos de productos de consumo, son las decisiones sobre las herramientas las que determinan su éxito en el fresado de productos.
El mecanizado CNC se basa en una interacción de software de alto nivel y técnicas de trayectoria de la herramienta; aun así, esto sólo producirá los resultados deseados con las herramientas de corte adecuadas acopladas a la mejor máquina. En esta guía, hablaremos de elegir las herramientas de corte adecuadas para el mecanizado CNC material de la herramienta, como carburo o HSS, optimización de las velocidades de avance, geometría de la herramienta y herramientas con o sin recubrimiento.
Así que adéntrese en la ciencia y el arte de seleccionar herramientas de corte que rindan, sean duraderas y rentables.
Herramientas de corte avanzadas para el mecanizado CNC
Detrás de cada corte y acabado de corte y pulido con éxito hay una herramienta de corte diseñada a propósito. Las herramientas son una parte importante del proceso de creación de una unidad funcional a partir de materia prima, y este es el caso tanto en la industria aeroespacialEl industria del automóvily la industria electrónica.
Al cortar con precisión, elija la herramienta en función del material, la geometría y los revestimientos, los fabricantes aumentan el rendimiento y reducen el desgaste. Si se utiliza una herramienta inadecuada, el acabado de la superficie será deficiente, el tiempo de ciclo largo o incluso la herramienta se romperá.
Por lo tanto, seleccionar el mejor mecanizado CNC herramientas de corte no consiste en elegir una afilada, sino en conocer cómo influirá cada componente en la pieza deseada.
La evolución de las herramientas de corte CNC: De la precisión manual a la moderna
En los primeros tiempos, los maquinistas realizaban su trabajo con herramientas de acero al carbono. Con el desarrollo de los materiales y el aumento de la demanda de precisión, apareció el acero de alta velocidad (HSS). Poco después, las herramientas de corte de metal duro transformaron el mecanizado CNC al ser capaces de resistir mejor el calor y durar más.
Hoy en día, las máquinas están especializadas en cuanto a material, acero, aluminio, materiales compuestos, así como en cuanto a procesos, desbaste, acabado y perfilado. La nueva generación de maquinistas tiene un control indiscutible sobre la productividad y la precisión, con opciones como el uso de herramientas de corte revestidas frente a las no revestidas.
Por qué es importante hoy la selección de la herramienta de corte
Conocimiento de la Selección de herramientas CNC es una cuestión que deben tener en cuenta los fabricantes que desean una calidad constante y un rendimiento óptimo.
Las principales ventajas de la selección de herramientas adecuadas:
- Aumento de la productividad: Reducirá el tiempo de ciclo utilizando herramientas de corte mejoradas.
- Larga vida útil de la herramienta: La resistencia al desgaste de los materiales duraderos, como el carburo, aumenta la vida útil de la herramienta.
- Acabado: La geometría adecuada de la herramienta proporciona suavidad a la superficie.
- Menos tiempo de inactividad: Hay menos sustituciones de herramientas, lo que ahorra horas de producción.
A medida que se desarrolla el mecanizado CNC, es importante seleccionar las herramientas que se adapten tanto al rendimiento como al coste, así como a su ciclo de vida.
Factores para la selección de herramientas CNC
La herramienta dependerá de una serie de elementos relacionados con las aplicaciones. A continuación se indica lo que hay que tener en cuenta:
A. Material de la pieza
Mientras que cada material puede caracterizarse en términos de cualidades únicas (por ejemplo, aluminioAcero inoxidable, titanio), algunos son blandos, gomosos, y otros duros y abrasivos.
- Las grandes ranuras y las herramientas pulidas son beneficiosas para el aluminio, ya que evitan las virutas de soldadura.
- El acero necesita herramientas más fuertes, más resistentes a las temperaturas y con menos desgaste.
B. Operación Mecanizado
Puede estar torneando, fresando, taladrando o mandrinando; su herramienta de corte tiene que ajustarse a las necesidades de la operación. Los procesos de desbaste requerirán herramientas más potentes con un alto índice de arranque de material, mientras que el acabado necesitará aristas cónicas y una geometría afilada.
C. Capacidades de la máquina
Las herramientas de metal duro son más favorables para los husillos de alta velocidad, y las máquinas de RPM más bajas pueden hacer un mayor uso del HSS. Además, inspeccione los portaherramientas y el cojinete de avance.
D. Requisitos de los acabados superficiales
Entre los casos especiales se incluyen los trabajos de alto acabado superficial, en los que se requieren tolerancias más estrictas y una mejor geometría de la herramienta, normalmente para la fabricación de moldes o piezas aeroespaciales.
Material de la herramienta: Carburo vs HSS
La elección entre carburo vs HSS es una de las decisiones más importantes en materia de utillaje CNC.
| Propiedad | Carburo | Acero de alta velocidad (HSS) |
| Dureza | Más alto | Moderado |
| Resistencia al calor | Excelente | Bien |
| Vida útil de las herramientas | Largo | Más corto |
| Coste | Más alto | Baja |
| Uso ideal | Corte a alta velocidad, materiales duros | Máquinas de uso general y baja velocidad |
El metal duro puede emplearse cuando hay que realizar grandes tiradas, materiales más difíciles y requisitos de tolerancia más estrictos. Las herramientas de HSS son, sin embargo, más duras en cortes interrumpidos, además de económicas en los trabajos menos exigentes.
En el caso de la mayoría de los usuarios de CNC, las herramientas estándar son las de metal duro cuando se trata de aluminio, acero inoxidable y materiales compuestos, ya que pueden soportar más calor y mantener el filo durante más tiempo.
Optimización de la velocidad de corte y del avance
El rendimiento de las herramientas está estrechamente ligado a velocidad de corte y velocidad de alimentación. Estos parámetros determinan:
- Generación de calor
- Índice de desgaste de la herramienta
- Acabado superficial
- Velocidad de eliminación de material
Directrices recomendadas:
- Corte de alta velocidad (con carburo) requiere estrategias de refrigeración (chorro de aire, inundación de refrigerante).
- Avance a baja velocidad reduce el desgaste de la herramienta pero puede aumentar el tiempo de ciclo.
- Avance equilibrado por diente (fz) y la carga del chip optimizan la eficiencia.
Consulte siempre las tablas proporcionadas por el fabricante para conocer las recomendaciones específicas de la herramienta y realice cortes de prueba para afinar los parámetros.
Geometría de herramientas CNC y evacuación de virutas
La geometría de la herramienta influye en la eficacia con que se corta el material y se evacuan las virutas.
Características geométricas clave:
- Conde de Flautas: Cuantas menos estrías, mejor evacuación de la viruta (en aluminio), y cuantas más estrías, acabado más liso (en acero).
- Ángulo de hélice: El ángulo más alto provocará cortes más suaves y la evacuación de las virutas.
- Ángulo del rastrillo: Afecta a la presión de corte y a la fuerza de cizallamiento.
- Ángulo de alivio: Influye en la resistencia al calor y al desgaste tras el filo de corte.
La eliminación adecuada de las virutas garantiza:
- Mayor vida útil de la herramienta
- Mejor acabado superficial
- No se atasca ni acumula bordes
Especialmente en el mecanizado de materiales blandos como el aluminio, la evacuación de virutas es fundamental: las herramientas con canales pulidos y grandes bolsas para virutas evitan los atascos.
Herramientas de corte recubiertas y no recubiertas
Los recubrimientos de las herramientas tienen una gran influencia en el rendimiento, sobre todo a altas velocidades o en materiales duros.
Los tipos de revestimiento más comunes son los siguientes:
- TiN (nitruro de titanio): Polivalente, aumenta la dureza y disminuye la fricción.
- Nitruro de titanio y aluminio (TiAlN): mecanizado de alta velocidad, gran estabilidad térmica.
- DLC (carbono similar al diamante): Es perfecto con aluminio y materiales compuestos.
| Comparación | Herramientas recubiertas | Herramientas sin recubrimiento |
| Vida útil de las herramientas | Más largo | Más corto |
| Resistencia al calor | Más alto | Baja |
| Coste | Más alto | Baja |
| Caso práctico | Alta velocidad, materiales resistentes | Materiales blandos, tiradas cortas |
En elegir entre herramientas de corte recubiertas y no recubiertasPiense en la velocidad, el material y el coste de la herramienta. Para mecanizado CNC de gran volumenLos revestimientos son una inversión inteligente.
Estrategia lógica de herramientas para operaciones CNC eficientes
Un operario, diseñador o fabricante de CNC debe alinear la selección de herramientas con el material, la máquina y la geometría de la pieza. Si no se tienen en cuenta, se producen acabados deficientes, herramientas rotas o costosos reprocesados.
Consejos profesionales:
- El aluminio y el acero inoxidable utilizan carburo.
- El HSS sin recubrimiento es adecuado para su uso en materiales blandos.
- La geometría de las herramientas de emparejamiento está relacionada con la complejidad de las piezas.
- Las herramientas revestidas son ideales para el mecanizado de metales duros o abrasivos.
Invertir en herramientas de alta calidad significa menos sustituciones, mejor rendimiento y ahorro a largo plazo.
Resumen rápido: Los factores más importantes
| Factor herramienta | Por qué es importante |
| Material (Carburo vs HSS) | Influye en la dureza, la velocidad y el coste |
| Revestimiento | Afecta a la resistencia al desgaste y a la vida útil |
| Geometría | Determina el flujo de virutas, la generación de calor |
| Alimentación y velocidad | Optimiza el rendimiento y reduce el desgaste de las herramientas |
| Tipo de operación | Cada operación CNC requiere herramientas específicas |
Conclusión
Por lo tanto, es evidente que en Elegir las herramientas de corte adecuadas para el mecanizado CNCEl éxito se definirá como la capacidad de encontrar el material adecuado (metal duro o HSS), optimizando el avance y la velocidad, la forma geométrica de la herramienta y las ventajas de los recubrimientos. Estas decisiones influyen directamente en la calidad, la eficacia y los costes del mecanizado en general.
En un trabajo que debe ser muy preciso, como una aplicación aeroespacial o en un prototipo de un producto de electrónica de consumo, la selección de la herramienta de corte lo cambia todo. Es algo que hay que tener en cuenta, nunca se mete basura en el Máquina CNC, sólo es tan bueno como lo que utiliza, sea lo que sea lo que entra, así que, en efecto, esto es algo por lo que debe esforzarse para asegurarse de que su máquina CNC sólo funciona con un producto de alta calidad.
Preguntas frecuentes sobre herramientas CNC
¿Cuál es la mejor herramienta de corte para el aluminio en el mecanizado CNC?
Fresas de metal duro con 2-3 canales y pulidas o Trabajos de revestimiento DLC mejor gracias a su excelente evacuación de virutas y resistencia al calor.
¿Se pueden utilizar herramientas HSS para acero inoxidable?
No se recomienda. El HSS tiende a desgastarse rápidamente. Utilice herramientas de metal duro recubiertas de TiAlN para materiales inoxidables.
¿Qué importancia tienen los revestimientos de las herramientas?
Los recubrimientos mejoran drásticamente la vida útil de las herramientas, reducen la fricción y permiten el mecanizado a alta velocidad, especialmente en materiales duros.
¿Cuál es la diferencia entre los recuentos de flauta?
Menos estrías permiten una mejor evacuación de la viruta (ideal para el aluminio); más estrías garantizan un acabado superficial más liso (ideal para los aceros).
¿Merece la pena el coste adicional de las herramientas revestidas?
Por supuesto, especialmente para grandes volúmenes de producción o materiales difíciles de mecanizar. Las herramientas recubiertas suelen durar entre 2 y 3 veces más.
