Centro de mecanizado vertical CNC
CAPACITACIÓN

Sistema de herramientas para centro de mecanizado

Nov 08, 2023

El mecanizado CNC cuenta con un sistema de herramientas completo para convertir su proceso de mecanizado en uno productivo y eficiente. Esto es posible gracias a las herramientas. Por lo tanto, comprenda las herramientas CNC para ver la diferencia.

Los sistemas de herramientas CNC facilitan el análisis de datos al permitir la monitorización y el seguimiento de los mismos, así como la generación de informes sobre el uso, el mantenimiento, los niveles de inventario y la producción de herramientas. De este modo, dichos sistemas evitan que las herramientas defectuosas provoquen accidentes mediante el uso de normas de seguridad avanzadas.

Un sistema de herramientas ofrece inmensos beneficios en un Centro de mecanizado CNCSi quieres ensamblar herramientas, los módulos básicos son imprescindibles. Independientemente del tipo de corte que necesites, puedes usar herramientas para diversas aplicaciones. Así, en lugar de perder tiempo buscando herramientas, un portaherramientas especial te ahorrará esfuerzo, dinero y tiempo. Además, puedes crear un sistema de herramientas completo usando módulos estándar.

En un centro de mecanizado CNC encontrarás varios adaptadores. Hay un conjunto de adaptadores de interfaz de máquina, extensores y adaptadores de herramientas. Ya sean portaherramientas, portapinzas o portafresas, puedes acoplarlos al adaptador de herramientas. Simplemente fija el adaptador a la máquina o añade un extensor para que cubra la zona de trabajo.

Vamos a avanzar para comprender cómo seleccionar las herramientas de corte y los portaherramientas adecuados, y cómo mantener el ciclo de la máquina CNC a través de todo el sistema de herramientas.

Factores a considerar al seleccionar herramientas

El éxito de su mecanizado radica en el sistema de herramientas. Consulte la siguiente lista de verificación para mecanizar piezas de manera eficaz.

1. La materia prima de la herramienta

Es fundamental considerar las propiedades de la herramienta antes de elegirla. Por ejemplo, si busca una herramienta duradera y resistente a altas temperaturas, las mejores opciones son las de acero rápido. Sin embargo, para cortar materiales muy duros como el hierro fundido, es preferible optar por herramientas para cerámica.

2. Número de flautas

El número de filos indica la velocidad de avance de la fresa sobre el material. Las herramientas deben tener un número moderado de filos, ya que un número excesivo de filos produce desprendimientos de material.

3. Recubrimiento de herramientas

El recubrimiento de tu herramienta influye en el proceso. El recubrimiento puede aumentar o disminuir los costos de producción. Por lo tanto, elige con cuidado.

4. Parámetros

Antes de comenzar el proceso de corte, comprenda los sistemas de mecanizado.

Tenga en cuenta los siguientes parámetros de la máquina para obtener los resultados deseados:

Salida de mecanizado

Opciones de sujeción del husillo

Sistema de herramientas

Durante el mecanizado del material, la calidad superficial, la abrasividad y los acabados se mantienen mediante un sistema de recolección de polvo. Es fundamental comprender las propiedades de las herramientas de corte para seleccionarlas correctamente. Esto permite alcanzar la capacidad de avance esperada y la eficiencia en costos. El utillaje contribuye a una producción rentable.

Es posible que haya visto portaherramientas HSK o con conicidad pronunciada en centros de mecanizado CNC para madera, plástico y materiales compuestos. Estos portaherramientas permiten obtener productos de alta calidad gracias a su gran precisión. No encontrará superficies irregulares ni rugosas, sino lisas hasta el más mínimo detalle.

Además, los portaherramientas están equipados con tuercas de pinza con rodamientos de bolas. Si bien es la mejor opción, algunos fabricantes de máquinas CNC Incluso se puede suministrar una sola tuerca estática al sistema. Las tuercas de sujeción con rodamientos de bolas no acoplan la tuerca de los anillos interiores. Por lo tanto, el movimiento circular del rodamiento de bolas genera una fuerza de sujeción.

5. Portaherramientas

Existe una variedad de portaherramientas modulares, incluyendo portabrocas de pinza, portaherramientas termoencogibles y portaherramientas hidráulicos para las aplicaciones de mecanizado más avanzadas. Analicemos cada portaherramientas y sus ventajas:

Soporte para herramientas termoencogibles

Si desea realizar operaciones de mecanizado de alta velocidad, un portaherramientas termoencogible es la mejor opción. Los portaherramientas se colocan sobre un mandril termoencogible. No tendrá que utilizar un sistema de pinzas.

Además, existe la opción de montar el equipo de calentamiento en el vástago de la herramienta. Sin embargo, esto implica una inversión considerable para reemplazar la herramienta del mandril. La inserción de un sistema de herramientas de carburo permite a los fabricantes colocar y sujetar las herramientas en un solo lugar.

Hydro Chuck

Otra opción para reducir la presión o la tolerancia entre los sistemas de máquinas y las herramientas es un portaherramientas hidráulico. Estos están disponibles en tamaños métricos que van desde 10 mm hasta 25 mm.

6. Herramientas de corte

Cuando se dispone de herramientas de corte, no es necesario realizar una gran inversión inicial en ellas. Elegir la herramienta adecuada es fundamental. Las herramientas de mala calidad no son capaces de realizar la función, lo que limita el proceso de mecanizado y aumenta considerablemente los costes.

Aquí tienes diferentes herramientas que necesitas conocer:

herramientas espirales de carburo sólido

Insertar herramientas

Herramientas de perfil personalizadas

Herramientas de diamante policristalino (PCD)

Adquiera portaherramientas y seleccione las herramientas de corte adecuadas para garantizar un acabado de alta calidad, precisión, rentabilidad y reducción de residuos. Así mantendrá la integridad de su máquina.

Si se utiliza una broca con punta de carburo en una máquina CNC, no se obtendrá uniformidad. Sin embargo, las herramientas de inserción son preferibles para mantener la precisión dimensional a bajo costo.

Al procesar diamante policristalino (PCD) en una máquina con un dispositivo de fabricación fenólico y brocas de carburo, se minimizarán los costos de mecanizado.

Tipos de herramientas de corte CNC

Los fundamentos de las herramientas incluyen portaherramientas, herramientas de corte y su uso en centros de mecanizado verticalSi estas herramientas son defectuosas o imprecisas, la producción no llegará muy lejos.

1. Brocas para taladro

Las brocas se componen de puntas de corte cónicas y ranuras helicoidales. Existen tres variedades de brocas:

brocas de centrar

brocas helicoidales

brocas eyectoras

Es posible taladrar la pieza de trabajo para crear puntos pequeños con brocas de centrar y desarrollar puntos precisos con brocas helicoidales. Además, las brocas expulsoras permiten hacer agujeros profundos.

2. Fresa de extremo

Existe una opción mucho más versátil que las brocas y fresas de extremoSe trata de ocho flautas diseñadas específicamente para eliminar materiales sin necesidad de taladrar previamente en el menor tiempo posible.

3. Fresadora frontal

Antes de fresar la pieza, es necesario preparar el material inicial para la siguiente fase. Las fresadoras frontales insertan múltiples fresas para crear secciones planas del material previo.

Para operaciones complejas, se utilizan fresas laterales y frontales para cortar ranuras a lo largo de las paredes laterales de la pieza de trabajo.

4. Cortadores de engranajes

Otro cortador importante en la horizontal centro de mecanizado CNC es la fresadora de engranajes. Estas incluyen fresas angulares, helicoidales y dentadas para la fabricación de productos.

5. Molino hueco

Cree un diámetro de rosca previa perfecto utilizando fresas huecas. Esta herramienta de corte cuenta con más de 3 fresas que se desplazan alrededor de la pieza de trabajo para lograr proyecciones de acabado.

6. Laminadora de hilos

Cuando necesite realizar roscas internas o externas, instale fresas de roscar en el sistema de herramientas de su máquina. Asimismo, las fresas de roscar penetran piezas metálicas.

7. Molino de placas

Realizar cortes anchos y estrechos en superficies planas es sencillo con cortadoras o fresadoras de placas. Esta herramienta, con dientes de corte en la periferia, es ideal para cortes rápidos.

8. Cortador de moscas

Si quieres hacer cortes superficiales en materiales, estas herramientas rotativas pueden producir superficies lisas. Es una herramienta ideal para quienes tienen un presupuesto ajustado.

9. Herramientas de rectificado

Cuando finaliza el proceso de corte, comienza el rectificado. Las herramientas y muelas de rectificado trabajan conjuntamente para producir una pieza de trabajo de alta precisión.

10. Herramientas perforadoras

Una vez taladrada la pieza, agrande los agujeros con herramientas de mandrinar. Para hacer agujeros cónicos se utiliza un torno con herramientas de mandrinar.

11. Herramientas de achaflanado

Es fundamental refinar o suavizar los bordes afilados de la pieza. Esto se logra con herramientas de chaflán. Además, se debe realizar el desbarbado y el biselado.

12. Herramienta de moleteado

Estas herramientas transforman un material simple en patrones geométricos únicos, como líneas rectas, diagonales y rombos. Estas formas o patrones en las superficies de las piezas de trabajo proporcionan un mejor agarre y un acabado superior del material.

13. Herramienta de separación

Una herramienta de corte con una hoja afilada se utiliza para separar el material de la pieza de trabajo. Estas herramientas también pueden usarse para eliminar la pieza terminada de los restos de material.

7. Uso de herramientas

Tras seleccionar las herramientas para su proceso de mecanizado, debe saber cómo utilizarlas. Cada herramienta está diseñada con parámetros específicos. Por lo tanto, realizar el corte dentro de esos parámetros garantiza la precisión.

Para un corte adecuado, el rendimiento de las herramientas de corte no es lo más importante. Lo que sí es necesario es comprobar la integridad de la máquina, la resistencia de los materiales, la extracción de polvo, el sistema de sujeción, los portaherramientas (pinzas) y los parámetros de mecanizado.

Además, la carga de viruta es otro factor a considerar. Durante el mecanizado, es necesario controlar la carga de viruta, que debe mantenerse dentro de un rango óptimo. Si la carga de viruta no alcanza el valor óptimo, las herramientas se sobrecalientan y la vida útil del sistema disminuye, afectando así el proceso de mecanizado. El uso de herramientas fuera de sus límites provoca su rotura.

Uno de los factores clave para un mejor mecanizado es que el filo de corte haga contacto con el material a la velocidad adecuada. Ni siquiera las fresas de ranurado pueden ofrecer mejores resultados. La carga de viruta es el único factor determinante de la calidad, la eficiencia y la vida útil de las herramientas de mecanizado CNC.

8. Carga de chips

Es el grosor o tamaño de la viruta lo que se reduce al cortar los bordes en cada revolución de la herramienta. Cambiar de una broca de dos filos a una de tres reduce el tamaño de la viruta en un 33 % si no se ajusta la velocidad de corte en consecuencia. Las virutas más pequeñas generan más calor, ya que no se pueden extraer con un solo corte y se fragmentan en partículas diminutas.

Se asume que las tablas de carga de virutas proporcionadas por los fabricantes o en línea son el punto de referencia, y depende del usuario buscar un punto óptimo que ofrezca un buen servicio de la herramienta a largo plazo, un buen acabado y un coste adecuado.

Aquí está la fórmula de carga de chips

Carga de viruta = Velocidad de avance (pulgadas por minuto) / (RPM x número de flautas)

Por ejemplo, carga de viruta = Velocidad de avance 600"/minuto / (18.000 x 2 flautas) Carga C600 = 0,017"

Aumentar el tamaño de la viruta puede disminuir la calidad del corte. De igual modo, reducir el tamaño de la viruta puede acortar la vida útil de la herramienta. Por lo tanto, busque la opción intermedia ideal para optimizar tanto el acabado como la vida útil de la herramienta.

9. Dirección de corte

Existen dos tipos de corte: corte en concordancia y corte convencional. En el corte en concordancia, el avance y el filo de corte se encuentran en la misma dirección. Nunca se deben realizar operaciones manuales, ya que el material de contacto podría rebotar, lo cual es peligroso. El corte en concordancia es la opción preferible debido a la alta calidad del acabado del producto.

Por otro lado, en el corte convencional, el avance se produce en sentido contrario al filo de corte. Por lo tanto, las herramientas de corte ejercen menos presión sobre el material y prolongan su vida útil.

Ventajas de las herramientas de mecanizado

Utilizar las últimas máquinas herramienta CNC de alta calidad es el paso más importante. El sistema de herramientas garantiza que su proyecto se desarrolle sin problemas.

Los sistemas de herramientas e inventario CNC ofrecen muchas ventajas, entre ellas una vida útil optimizada de las herramientas, menores costes de equipo, un rendimiento ideal, una mayor eficiencia gracias a la mejora del tiempo de configuración y cambio, y una producción de alta calidad.

Alta precisión

¿Necesitas cortes precisos en tu material? Las herramientas de alta calidad te lo permiten. Así, podrás cumplir con las especificaciones y requisitos de tu producto. Elige la mejor.

Ahorro de tiempo

Ahorrar tiempo es fundamental en la industria de la mecanización, ya que los fabricantes deben producir grandes cantidades de productos. Se requiere un corte y un acabado precisos. Aquí es donde las herramientas adecuadas permiten entregar los productos a tiempo. Por lo tanto, ahorre tiempo de rectificado con herramientas que garantizan la precisión.

Acabado liso

El acabado del producto es fundamental. Usar herramientas obsoletas no dará los resultados deseados, causando bordes irregulares e imperfecciones. Por lo tanto, mantenga actualizado su sistema de herramientas para lograr un acabado liso.

Materiales de mecanizado

Ya se trate de laminado de alta resistencia o láminas de poliestireno, los cortes de 3 y 5 ejes y el mecanizado de materiales en un router CNC están disponibles para una variedad de aplicaciones.

Precisión dimensional

Las herramientas también deben garantizar la precisión dimensional, para que haya una desviación mínima o nula y su proyecto se ajuste a sus especificaciones.

Cómo elegir el sistema de herramientas CNC adecuado

Desde elegir el sistema de herramientas adecuado hasta utilizar diferentes herramientas de corte, has obtenido información valiosa sobre las máquinas CNC. Además de los factores mencionados, también deberás tener en cuenta otras consideraciones.

Aquí hay factores adicionales a tener en cuenta:

Diseño de patrones geométricos o complejidad

Calidad de los materiales

Acabado superficial

rango de tolerancia del material

Precisión de los sistemas de herramientas

A veces, una sola herramienta de corte es suficiente, pero otras veces se requiere un sistema de herramientas completo para realizar el trabajo. Todo depende del material con el que se esté trabajando.

Conclusión

Los sistemas de herramientas y las herramientas de corte tienen gran importancia en los centros de mecanizado CNC, ya que optimizan y aumentan la capacidad del sistema, reducen la producción de residuos, proporcionan eficiencia y ahorran costes.

Sin herramientas y equipos de calidad, no es posible obtener productos de alta calidad. Por lo tanto, antes de implementar un sistema de herramientas, es fundamental comprender los conceptos básicos. Analice detenidamente las ventajas y desventajas de cada sistema de herramientas, investigando y comprendiendo su funcionamiento.

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