¿Cómo seleccionar las herramientas de corte adecuadas para un torno cnc grande?

¡Hola! Como proveedor de grandes tornos CNC, a menudo me preguntan cómo seleccionar las herramientas de corte adecuadas para estas máquinas. Es un tema crucial porque las herramientas de corte adecuadas pueden afectar significativamente el rendimiento, la eficiencia y la calidad de sus operaciones de mecanizado. Entonces, profundicemos y exploremos esto juntos.

Comprender los conceptos básicos

En primer lugar, debe comprender lo que puede hacer su gran torno CNC. Estas máquinas son bastante potentes y pueden manejar una amplia gama de materiales y operaciones. Pero se diseñan diferentes herramientas de corte para tareas específicas. Por ejemplo, si trabaja con materiales duros como el acero inoxidable, necesitará herramientas que puedan soportar altas fuerzas de corte y calor. Por otro lado, si está mecanizando materiales más blandos como el aluminio, puede utilizar herramientas que estén más enfocadas a lograr un acabado suave.

Considere el material

El material que está cortando es uno de los factores más importantes en la selección de herramientas. Los diferentes materiales tienen diferentes propiedades, como dureza, tenacidad y maquinabilidad. Echemos un vistazo a algunos materiales comunes y las herramientas de corte que funcionan mejor con ellos.

• Acero: El acero es un material muy utilizado en la industria manufacturera. Para el mecanizado de acero de uso general, las herramientas de corte de carburo son una opción popular. Ofrecen buena resistencia al desgaste y pueden soportar altas velocidades de corte. Si se trata de acero endurecido, es posible que necesite utilizar herramientas de cerámica o nitruro de boro cúbico (CBN), que son aún más resistentes al desgaste.
• Aluminio: El aluminio es un material suave y liviano que es fácil de mecanizar. Las herramientas de acero de alta velocidad (HSS) pueden funcionar bien con aluminio, pero a menudo se prefieren las herramientas de carburo por su mejor rendimiento y mayor vida útil. Las herramientas de carburo recubiertas pueden mejorar aún más el rendimiento de corte y reducir el riesgo de acumulación de filo.
• Hierro fundido: El hierro fundido es un material quebradizo con un alto contenido de carbono. Las herramientas de carburo con un filo afilado se utilizan normalmente para mecanizar hierro fundido. El borde afilado ayuda a romper las virutas fácilmente y reduce las fuerzas de corte.

Piense en la operación

El tipo de operación que esté realizando también juega un papel importante en la selección de herramientas. A continuación se muestran algunas operaciones comunes y las herramientas de corte correspondientes.

• Torneado: El torneado es la operación más básica en un torno CNC. Para torneado desbaste, puede utilizar una herramienta con un radio de punta grande para eliminar el material rápidamente. Para el torneado de acabado, se utiliza una herramienta con un radio de punta más pequeño para lograr un mejor acabado superficial. Los insertos de carburo se utilizan comúnmente para operaciones de torneado.
• Frente a: El refrentado se utiliza para crear una superficie plana en el extremo de una pieza de trabajo. Se requiere una herramienta de revestimiento con un filo afilado para garantizar un acabado suave. Al igual que el torneado, las inserciones de carburo son una opción popular para el refrentado.
• Ranurado: El ranurado se utiliza para crear ranuras o ranuras en una pieza de trabajo. Para esta operación se encuentran disponibles herramientas de ranurado especiales. Vienen en diferentes anchos y formas para adaptarse a diferentes tamaños de ranura y requisitos.
• Enhebrado: El roscado se utiliza para crear hilos en una pieza de trabajo. Las herramientas de roscado están diseñadas para cortar el perfil de rosca específico. Existen diferentes tipos de herramientas de roscado, como herramientas de roscado de un solo punto y herramientas de roscado de múltiples puntos.

Geometría de la herramienta

La geometría de la herramienta de corte también afecta a su rendimiento. La geometría de la herramienta incluye el ángulo de ataque, el ángulo libre y el radio del filo. Estos ángulos y radios determinan cómo la herramienta corta el material y cómo se forman las virutas.

• Ángulo de inclinación: El ángulo de ataque es el ángulo entre la cara de ataque de la herramienta y la perpendicular al filo. Un ángulo de ataque positivo reduce las fuerzas de corte y facilita el proceso de corte. Sin embargo, un ángulo de ataque positivo grande también puede reducir la fuerza y ​​la resistencia al desgaste de la herramienta. Un ángulo de ataque negativo aumenta la resistencia de la herramienta pero requiere mayores fuerzas de corte.
• Ángulo de separación: El ángulo libre es el ángulo entre la cara del flanco de la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo. Es necesario un ángulo libre adecuado para evitar que la herramienta roce contra la pieza de trabajo y provoque un desgaste excesivo.
• Radio de vanguardia: El radio del filo afecta el acabado de la superficie y las fuerzas de corte. Un radio de filo más pequeño puede producir un mejor acabado superficial, pero puede requerir fuerzas de corte mayores. Un radio de filo mayor puede reducir las fuerzas de corte, pero puede dar como resultado un acabado superficial más rugoso.

Recubrimiento de herramientas

El recubrimiento de herramientas es un proceso de aplicación de una fina capa de material sobre la superficie de la herramienta de corte. El recubrimiento puede mejorar el rendimiento de la herramienta de varias maneras, como reducir la fricción, aumentar la resistencia al desgaste y mejorar el flujo de viruta. A continuación se muestran algunos recubrimientos para herramientas comunes y sus beneficios.

• TiN (nitruro de titanio): TiN es un recubrimiento popular que proporciona buena resistencia al desgaste y una apariencia de color dorado. Puede aumentar la vida útil de la herramienta y mejorar el acabado superficial.
• TiCN (carbonitruro de titanio): TiCN es un recubrimiento más duro y resistente al desgaste que el TiN. Ofrece un mejor rendimiento en el mecanizado de alta velocidad y puede soportar temperaturas de corte más altas.
• AlTiN (nitruro de aluminio y titanio): AlTiN es un recubrimiento de alto rendimiento adecuado para mecanizado de alta velocidad y alto avance. Tiene una excelente resistencia a la oxidación y puede mantener su dureza a altas temperaturas.

Otros factores a considerar

Además de los factores mencionados anteriormente, existen otros factores que debe considerar al seleccionar herramientas de corte para su gran torno CNC.

• Capacidad de la máquina: Asegúrese de que las herramientas de corte que elija sean compatibles con las capacidades de su torno CNC. Considere la velocidad del husillo, la potencia y el par de torsión de la máquina. El uso de herramientas que requieren velocidades de corte o avances superiores a los que su máquina puede manejar puede provocar un rendimiento deficiente e incluso dañar la máquina.
• Costo: El costo es siempre una consideración en cualquier operación de fabricación. Si bien las herramientas de corte de alto rendimiento pueden ofrecer un mejor rendimiento y una vida útil más larga, también tienen un precio más alto. Debe equilibrar el costo y el rendimiento para encontrar la solución más rentable.
• Disponibilidad de herramientas: Asegúrese de que las herramientas de corte que necesita estén disponibles. Esto puede ahorrarle tiempo y evitar retrasos en la producción.

Conclusión

Seleccionar las herramientas de corte adecuadas para un torno CNC grande es un proceso complejo que requiere considerar múltiples factores. Al comprender el material, la operación, la geometría de la herramienta y otros factores, podrá tomar una decisión informada y elegir las herramientas de corte adecuadas para su aplicación específica.

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Referencias

• "Manual de mecanizado" de Industrial Press Inc.
• Revista "Ingeniería de herramientas de corte"