Las máquinas CNC pueden realizar diferentes procedimientos de mecanizado debido a las diferentes herramientas de mecanizado CNC disponibles. Estas diferentes herramientas CNC tienen diferentes características que las hacen adecuadas para diferentes operaciones y al mismo tiempo reducen la necesidad de intervención manual por parte de los operadores de la máquina. Esto elimina el antiguo problema de que los operadores de las máquinas se cansen y arruinen el proceso.
Las herramientas de mecanizado CNC se dividen en diferentes tipos, incluidas herramientas de torneado, corte (fresado), taladrado y rectificado. Entre ellas, las herramientas de corte CNC son las más utilizadas.
Este artículo describe los diferentes tipos de máquinas herramienta CNC y sus características. Si quieres saber más sobre estas herramientas de edición, esta es la guía rápida para ti.
Herramientas de torneado CNC
El torneado es uno de los procesos de mecanizado más antiguos y se remonta al Imperio egipcio. Las herramientas de torneado CNC funcionan con un torno (torno) que gira la pieza a alta velocidad mientras la herramienta de torneado le da la forma programada a la pieza. La forma de la pieza depende del tipo de proceso de torneado y de la herramienta de torneado utilizada. Ejemplos de diferentes herramientas de torneado son:
Herramientas de perforación
Las herramientas de mandrinado se utilizan con el torno para expandir orificios rectos o cónicos que ya han sido perforados o moldeados en la pieza de trabajo.
Herramientas de biselado
Los maquinistas utilizan herramientas de biselado para una variedad de aplicaciones, como desbarbar, eliminar bordes afilados de piezas de trabajo y biselar.
herramienta moleteada
Las herramientas de moleteado son herramientas de torneado CNC que se pueden utilizar para crear varios patrones (diagonales, rectos o en forma de diamante) en la superficie de las piezas de trabajo. Estos patrones aseguran una mejor fijación de la pieza terminada.
Herramienta de separación
Las herramientas de corte tienen un borde en forma de cuchilla que corta el material de la pieza de trabajo. Los maquinistas también los utilizan para separar la pieza terminada del resto de la pieza.
Herramientas de corte CNC (herramientas de fresado CNC)
Las herramientas de corte CNC son uno de los conjuntos de herramientas más utilizados en la industria CNC. Aunque se les llama herramientas de corte, el CNC no tiene un proceso llamado corte. En cambio, está el proceso de molienda. Por esta razón, las herramientas de corte CNC también se denominan enrutadores CNC/enrutadores CNC.
En cuanto al proceso, el fresado es otro proceso popular para el que se suelen utilizar herramientas de mecanizado. Si bien es muy importante en el área de mecanizado, debido a la gran variedad de herramientas CNC utilizadas en el fresado, se logra la precisión que tiene el proceso de torneado. Las fresadoras CNC se utilizan con una fresadora CNC (o fresadora). La fresadora utiliza enrutadores CNC para eliminar material de múltiples ubicaciones en una pieza sólida con un movimiento circular.
Ejemplos de herramientas de corte son:
Molino de extremo
Si está familiarizado con el fresado CNC, probablemente haya oído hablar de las fresas frontales. Son similares a los taladros pero son más versátiles. Ayudan a perforar agujeros en materiales incluso sin taladrar previamente. También hay diferentes tipos de fresas que se diferencian por el número de flautas y el tipo de punta.
Al clasificarlos según la punta, existen tres tipos: nariz redonda, nariz esférica y nariz plana. En cuanto al número de flautas, cada fresa puede tener un mínimo de 8.
Laminadoras de placas
Los cortadores de placas son herramientas de corte CNC diseñadas para fresar superficies planas. Son especialmente adecuados para trabajos pesados. Para utilizar cortadores de placas, debe colocar la superficie de la pieza de trabajo paralela a la mesa de fresado CNC.
Fresa de planear
Las fresas frontales son fresas CNC con superficies planas y filos de corte reemplazables de carburo. Debido a que estos filos de corte están en los lados, las fresas planeadoras solo pueden cortar piezas de trabajo en dirección horizontal. La función de las fresas frontales es crear secciones planas en las piezas. Una ventaja de utilizar fresas frontales es la capacidad de cambiar sus filos de corte. Esta característica le da a la herramienta un tiempo de funcionamiento más prolongado.
cuchillo perforador
Las fresas de impacto son fresadoras CNC que constan de un cuerpo de herramienta e insertos de corte. Su función es realizar cortes poco profundos o anchos en piezas. Pueden tener uno o dos insertos de corte. La ventaja de utilizar molinos de impacto con dos insertos de corte es que pueden cubrir una sección más grande de la pieza. Puede utilizarlas para funciones similares a las de las fresas frontales; sin embargo, son más baratos.
Molinos huecos
Las fresas huecas son fresas CNC con forma tubular y parecen fresas de extremo invertido. A menudo se utilizan para crear radios de forma y centros completos en piezas de trabajo.
Además de este tipo de herramientas de corte, existen muchos otros tipos, entre ellos:
- escariadores
- Cortadores laterales y frontales
- cortador de fresado de hilo
- Con cortador de engranajes
Herramientas de perforación
Las herramientas de perforación también se conocen como brocas. Los maquinistas utilizan herramientas de perforación para perforar agujeros en las piezas de trabajo. Trabajan con brocas helicoidales o enrutadores CNC y hacen estos agujeros usando sus ranuras y bordes cortantes cónicos. Ejemplos de herramientas de perforación son:
taladro central
Los maquinistas utilizan taladros piloto para perforar agujeros precisos en la pieza de trabajo antes de utilizar otros taladros para agrandar el agujero.
taladro eyector
Las brocas eyectoras se utilizan después de las brocas centrales para crear agujeros más grandes y profundos en la pieza de trabajo.
Broca helicoidal
Los maquinistas utilizan brocas helicoidales para perforar agujeros que no requieren especificaciones más altas.
Los maquinistas a veces clasifican las herramientas de perforación como un subconjunto de herramientas de corte.
Herramientas de molienda
Las herramientas abrasivas funcionan junto con las muelas abrasivas. Se utilizan para alisar la superficie de una pieza y generalmente tienen una alta precisión. La única herramienta abrasiva identificada es la muela abrasiva.
Diferentes tipos de materiales utilizados en la producción de máquinas herramienta CNC.
La materia prima de las máquinas herramienta CNC determina el método de procesamiento, como por ejemplo: B. el avance y la velocidad de corte que puede utilizar. Una regla general es que la materia prima para sus máquinas herramienta CNC debe ser más dura que el material de la pieza. De lo contrario, la herramienta resultará bastante ineficaz para el procedimiento. A continuación se muestran algunos ejemplos comunes de materiales utilizados en la fabricación de herramientas para trabajar metales:
Acero carbono
El acero al carbono contiene una mezcla de silicio, carbono y manganeso y es la herramienta más barata para fabricar máquinas herramienta CNC. Sin embargo, el bajo precio tiene una gran desventaja. El material tiene baja durabilidad.
Por lo tanto, las máquinas herramienta de acero al carbono no son adecuadas para aplicaciones de trabajo pesado. Debido a su bajo punto de fusión (200°C), no puede soportar el alto calor generado en aplicaciones de alta resistencia y comenzará a derretirse. Los maquinistas lo utilizan para cortar materiales livianos como espuma o plástico.
Acero de alta velocidad
Debido a que el acero de alta velocidad contiene metales más duraderos como tungsteno, molibdeno y cromo, es un material más duradero para la fabricación de máquinas herramienta CNC. Con un punto de fusión de 600°C, los materiales de acero rápido son adecuados para aplicaciones pesadas y pueden soportar cargas térmicas elevadas.
metales duros
Los metales duros están hechos de carburos y metales como el titanio. Gracias a sus componentes, pueden soportar incluso temperaturas más altas que el acero rápido. Sin embargo, el material no es tan duradero como el acero rápido. Esto significa que su vida útil puede verse reducida debido a grietas o astillas en la superficie de la herramienta. Por tanto, su uso se limita principalmente a la producción de herramientas de acabado.
corte cerámico
Este es el material más difícil de esta lista. Las herramientas de mecanizado fabricadas con este material son resistentes a la corrosión y al calor y pueden cortar las piezas más duras. Sin embargo, su vida útil es comparable a la de los metales duros. A pesar de su dureza, los fabricantes rara vez los utilizan para producir máquinas herramienta CNC porque son propensos a agrietarse y astillarse.
¿Qué recubrimientos comunes se utilizan en las herramientas de mecanizado CNC?
Otro factor que influye en las propiedades de las máquinas herramienta CNC es el recubrimiento utilizado. Estos recubrimientos pueden mejorar la vida útil y la dureza de la herramienta y ayudarla a soportar temperaturas más altas. Ejemplos de recubrimientos de herramientas comunes incluyen:
Nitruro de titanio
Este es uno de los primeros y más utilizados recubrimientos para aumentar la dureza de las herramientas de corte. Además de la dureza, también mejora otras propiedades como la estabilidad térmica y la resistencia al desgaste de las herramientas. También tiene una resistencia moderada a la oxidación.
Sin embargo, a medida que los fabricantes han desarrollado variantes de este recubrimiento con mejores propiedades, su uso ya no está tan extendido como antes.
Nitruro de cromo
Los fabricantes han desarrollado recubrimientos de nitruro de cromo que funcionan donde falla el nitruro de titanio. El recubrimiento aumenta la dureza de las máquinas herramienta y las hace resistentes a la corrosión. También aumenta su resistencia térmica, haciéndolos adecuados para herramientas para aplicaciones de alta temperatura.
Nitruro de titanio y aluminio (AlTiN) / Nitruro de titanio Super Life
Este recubrimiento no debe confundirse con el recubrimiento de nitruro de aluminio y titanio (TiAlN). Estos dos se diferencian en su contenido de aluminio. TiAlN contiene un 40% de aluminio, mientras que AlTiN contiene aproximadamente un 65% de aluminio. Este recubrimiento aumenta la resistencia al calor de las máquinas herramienta CNC.
Nitruro de carbono y titanio
Esta es otra variante del recubrimiento de nitruro de titanio que contiene carbono. Debido a la temperatura de funcionamiento relativamente baja de este recubrimiento, no se puede utilizar en entornos de alta temperatura. Mejora propiedades como la dureza y la lubricación superficial de las herramientas de corte CNC.
Factores a considerar al elegir máquinas herramienta CNC
Para el éxito de cualquier proceso de mecanizado, es fundamental contar con las herramientas adecuadas. Para asegurarse de tener la herramienta adecuada, debe considerar las diversas propiedades necesarias para producir piezas mecanizadas exitosamente con la mejor rugosidad superficial. A continuación se detallan los diferentes factores a considerar al elegir herramientas de edición:
El material del que está hecha la pieza.
El material con el que desea trabajar es crucial a la hora de elegir su herramienta. Como ya se ha mencionado, la herramienta utilizada en una operación de mecanizado debe ser más dura que la pieza. Una vez que determine la dureza de la pieza, podrá determinar fácilmente los materiales adecuados para el proceso de mecanizado.
La materia prima de la herramienta.
Las propiedades de la herramienta también son cruciales para seleccionar la herramienta adecuada. Por ejemplo, si necesita una herramienta con una larga vida útil y alta resistencia al calor, las herramientas de acero rápido son la mejor opción. Sin embargo, si busca una herramienta que pueda cortar materiales particularmente duros como el hierro fundido, cortar cerámica es la mejor opción.
Número de filos de corte
El número de ranuras en la herramienta es importante porque determina la velocidad de avance de la máquina herramienta. Cuanto mayor sea el número de ranuras, mayor será la velocidad a la que se mueve la fresa contra la pieza de trabajo. Sin embargo, demasiadas ranuras también pueden provocar que las piezas cortadas de la pieza queden atascadas entre las ranuras. Por tanto, es importante obtener el número ideal de ranuras para una operación de mecanizado.
El tipo de edición que se está considerando.
Existen diferentes herramientas de mecanizado CNC especificadas para diferentes procesos de mecanizado. Por lo tanto, el tipo de proceso de edición proporciona una lista de herramientas con las que puede trabajar. Sin embargo, en algunos casos, las herramientas para un proceso de mecanizado concreto también pueden utilizarse para otras aplicaciones.
Recubrimiento de herramientas
El recubrimiento de la máquina herramienta también es decisivo porque influye en las propiedades de la herramienta. Por ejemplo, un recubrimiento de nitruro de titanio aumenta el coste de fabricación de una herramienta y su dureza. Entonces, si necesita una herramienta económica, una herramienta de nitruro de titanio está fuera de discusión.
No mecanizar sin máquinas herramienta CNC
Las máquinas herramienta CNC son indispensables en los procesos de mecanizado. Sin embargo, es necesario encontrar la máquina adecuada para garantizar que el proceso de mecanizado se realice sin problemas. En lugar de preocuparse por encontrar la herramienta adecuada, puede subcontratar sus operaciones de mecanizado a expertos.
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Preguntas frecuentes
¿Existe una herramienta adecuada para todos los procesos de mecanizado?
Aunque algunas herramientas son adecuadas para más de un procedimiento, ninguna herramienta es adecuada para todos los tipos de procedimientos. Para obtener resultados óptimos, es aconsejable utilizar únicamente herramientas específicas para un proceso de mecanizado.
¿Qué tipo de material es mejor para fabricar herramientas CNC?
El mejor material para una máquina herramienta CNC depende del proceso de mecanizado con el que se pretende trabajar la herramienta. Sin embargo, el acero rápido ofrece lo mejor de ambos mundos en términos de precio y dureza.
¿Es necesario el recubrimiento para las herramientas CNC?
Los recubrimientos ayudan a mejorar las propiedades de las herramientas de corte. Por tanto, son importantes para muchas herramientas. Sin embargo, no son necesarios. También puedes utilizar estas herramientas sin recubrimiento. El único problema con la mayoría de las herramientas sin recubrimiento es que es posible que no duren tanto como las herramientas recubiertas.
