Se explican los tipos de herramientas de corte CNC: qué tamaños de herramientas se utilizan para diferentes operaciones de mecanizado

En el mecanizado CNC, la herramienta de corte es uno de los factores más importantes que afectan la calidad del mecanizado, la velocidad de producción, el acabado de la superficie y la precisión dimensional.Muchas personas creen que la precisión CNC depende principalmente de la máquina en sí, pero en la fabricación real, la herramienta de corte a menudo determina si una pieza se puede mecanizar de manera eficiente y consistente.

Los diferentes materiales, geometrías y operaciones de mecanizado requieren tipos de herramientas y tamaños de herramientas completamente diferentes.Inestabilidad dimensionalEs por esto que los talleres CNC profesionales pasan mucho tiempo optimizando las estrategias de herramienta antes de comenzar la producción.

Una de las herramientas más utilizadas en el fresado CNC es el molino de extremo plano. Los molinos de extremo plano se utilizan principalmente para operaciones ásperas, fresado de bolsillo, corte de ranuras y mecanizado de superficies planas.En el mecanizado de aluminio, los molinos de extremos de carburo de 2 o 3 flautas son extremadamente comunes porque el aluminio produce chips grandes que requieren un buen espacio de evacuación.Un valle de flauta más grande ayuda a prevenir el embalaje de chips y reduce la acumulación de calor durante el mecanizado a alta velocidad.

Para el mecanizado de aluminio en bruto, los talleres utilizan comúnmente:

• Muelles de extremos de 6 mm
• Muelles de extremo de 8 mm
• Muelles de extremo de 10 mm
• Muelles de extremo de 12 mm

Estas dimensiones proporcionan un buen equilibrio entre la rigidez y la eficiencia de eliminación de material.También requieren más rigidez de la máquina y potencia del huso.

Por ejemplo, al mecanizar una gran carcasa de aluminio 6061,un molino de extremos planos de carburo de 12 mm se puede utilizar para el despeje de bolsas ásperas porque elimina el material rápidamente manteniendo condiciones de corte establesEl uso de una herramienta de 3 mm más pequeña para la misma operación de desbaste aumentaría drásticamente el tiempo de mecanizado y reduciría la eficiencia.

Sin embargo, las herramientas grandes no pueden procesar pequeños detalles.

Para características finas, ranuras estrechas, esquinas internas y geometrías detalladas, los fabricantes suelen usar:

• Muelles de extremo de 1 mm
• Muelles de extremo de 2 mm
• Muelles de extremo de 3 mm

Estas herramientas más pequeñas se utilizan comúnmente en:

• Casas de electrónica
• Equipo de cámaras
• Partes médicas
• Componentes aeroespaciales
• Grabación de precisión

Las herramientas pequeñas permiten radios de ángulo más ajustados y un mecanizado de detalles más finos, pero son significativamente más débiles que las herramientas más grandes.o el uso de herramientas no están debidamente controlados.

Esta es una de las razones por las que las cavidades profundas y estrechas se consideran difíciles en el mecanizado CNC.

Los molinos de punta de bola son otra categoría importante de herramientas. A diferencia de los molinos de punta plana, las herramientas de punta de bola tienen puntas de corte redondeadas y se usan principalmente para:

• Mecanizado de contornos 3D
• Superficies curvas
• Mecanizado de moldes
• Mecanizado de 5 ejes
• Finalización de la superficie

Los tamaños típicos de nariz de bola incluyen:

• 2 mm
• 4 mm
• 6 mm
• 8 mm

Las herramientas de nariz de bola más pequeñas se utilizan cuando se requieren detalles superficiales muy finos.una herramienta de nariz de bola de 2 mm o 4 mm puede realizar pases de acabado finos con valores de paso extremadamente pequeños para crear transiciones superficiales suaves.

Sin embargo, las herramientas de nariz de bola son más lentas para el áspero porque el área de contacto de corte es más pequeña en comparación con los molinos de extremo plano.

Los molinos de extremos de radio de esquina se utilizan ampliamente en el mecanizado industrial y aeroespacial porque combinan las ventajas de los molinos de extremos planos con una mayor resistencia de los bordes.Estas herramientas utilizan radios pequeños en el borde de corte para reducir la concentración de estrés y mejorar la vida útil de la herramienta.

Los tamaños comunes incluyen:

• - ¿Por qué no?5
• R1
• R2 Herramientas con radio de esquina

Estos son especialmente útiles cuando se mecaniza acero inoxidable o titanio porque las esquinas afiladas en los molinos de extremos estándar tienden a astillarse bajo una carga de corte pesada.

Los tamaños de perforación también se seleccionan cuidadosamente según la aplicación.

• Diámetro del agujero
• Profundidad del agujero
• Tipo de material
• Requisitos de tolerancia

Para el aluminio:

• Los taladros de carburo de 3 mm a 10 mm son extremadamente comunes

Para agujeros profundos:

• Se prefieren los taladros con líquido refrigerante

Para el acero inoxidable:

• Los taladros de carburo recubiertos con TiAlN se utilizan comúnmente porque resisten mejor el calor

Los agujeros más grandes a menudo no se perforan directamente con taladros grandes.

1. Ejercicio piloto
2. Excavadora de paso
3. Terminar con aburrimiento o interpolación

Esto reduce la fuerza de corte y mejora la precisión del agujero.

Las herramientas chamfer son otro tipo de herramienta esencial en el mecanizado CNC.

• 45°
• 60°
• 90°

Las herramientas chamfer eliminan los bordes afilados, mejoran el montaje del conjunto y preparan agujeros para tocar.La consistencia de las capas también afecta significativamente la calidad cosmética..

Los molinos y grifos de hilos se utilizan para la creación de hilos.

• M2
• M3
• M4

por lo general requieren herramientas muy delicadas porque los grifos pequeños son frágiles y propensos a romperse.

Para materiales más duros como el acero inoxidable o el titanio, muchas tiendas prefieren el fresado de hilo porque reduce el riesgo de rotura y proporciona un mejor control del hilo.

La longitud de la herramienta es tan importante como el diámetro de la herramienta.

• La herramienta más corta
• El mayor diámetro rígido posible

mientras alcanza la geometría requerida.

Por ejemplo:

• Una herramienta de 6 mm de diámetro con una salida de 50 mm es mucho menos estable que la misma herramienta con una salida de 20 mm.

Esto afecta directamente a:

• Finalización de la superficie
• Vibración
• Precisión dimensional
• Vida útil de las herramientas

Otro factor importante es el número de flautas.

Las configuraciones típicas incluyen:

Para el aluminio:

• 2 flautas
• 3 flautas

Para el acero:

• Cuatro flautas
• 5 flautas

Para el titanio:

• Geometría de flauta variable para la reducción de vibraciones

Más flautas generalmente mejoran la rigidez y el acabado de la superficie, pero reducen el espacio de evacuación de la viruta.

Los recubrimientos también son importantes. Los recubrimientos comunes incluyen:

• TiN
• TiAlN
• AltiSiN
• Recubrimientos de DLC

Para el mecanizado de aluminio, a menudo se prefieren herramientas sin recubrimiento pulidas porque reducen la adhesión de las virutas..

En última instancia, el mecanizado CNC profesional no se trata simplemente de “cortar metal”.

• Precisión
• Velocidad de mecanizado
• Calidad de la superficie
• Uso de herramientas
• Estabilidad
• Costo de producción
• Repetibilidad

Los ingenieros CNC experimentados no eligen herramientas basándose únicamente en el tamaño.

• Comportamiento material
• Fuerza de corte
• Rigidez de la herramienta
• Generación de calor
• Evacuación del chip
• Capacidad de la máquina
• Requisitos de acabado de la superficie

La herramienta adecuada no es necesariamente la opción más grande o más rápida.Es la herramienta que crea el proceso de mecanizado más estable y repetible, manteniendo la precisión y la eficiencia de producción a lo largo del tiempo