En el mecanizado, para maximizar la calidad y la repetibilidad del mecanizado, la herramienta adecuada debe seleccionarse y determinarse correctamente,que es especialmente importante para algunos de los trabajos de mecanizado desafiante y difícilEste trabajo se centra en algunas condiciones de mecanizado difíciles (como la herramienta de alta velocidad y la trayectoria de la herramienta de alta velocidad).
Los sistemas de software CAD/CAM actuales pueden controlar con precisión la longitud del arco de la mordedura en una trayectoria trocoidal de herramientas de alta velocidad (Nota:un camino de herramientas trocoidal es un camino curvo formado por un punto fijo en un círculo rodando a lo largo de una línea recta)Para aprovechar este avance tecnológico, la máquina de cortar se ha convertido en una herramienta de corte de alta precisión, incluso cuando el cortador corta en esquinas u otras geometrías complejas, su compromiso no aumenta.Los fabricantes de herramientas han diseñado y desarrollado cortadores de fresado avanzados de pequeño diámetroLos cortadores de pequeño diámetro son menos costosos que los de diámetro más grande y, al utilizar caminos de herramientas de alta velocidad, tienden a eliminar más material de la pieza de trabajo por unidad de tiempo.Esto se debe a que el cortador de mayor diámetro tiene una superficie de contacto más grande con la pieza de trabajoPor lo tanto, los cortadores de fresado de pequeño diámetro pueden lograr mayores tasas de eliminación de metales.
Sin embargo, los diseñadores de herramientas todavía necesitan asegurarse de que estos cortadores de pequeño diámetro no solo sean adecuados para el corte trocoidal, sino también para el material de la pieza de trabajo que se está cortando.La geometría de muchas herramientas de alta eficiencia se adapta al material específico que se mecaniza y a la técnica de corte empleada.Por ejemplo, con un camino de herramientas optimizado, se puede fresar una ranura completa en acero H13 con una dureza de HRC54 con un cortador de 6 flautas.4 mm se puede cortar con una fresadora de un diámetro de 12Si se usara un cortador de 12,7 mm de diámetro para mecanizar una ranura de 12,7 mm de ancho, la herramienta tendría demasiado contacto superficial con la pieza de trabajo y causaría que la herramienta fallara rápidamente.Una regla general útil es utilizar un cortador con un diámetro de aproximadamente la mitad del tamaño de la parte más estrecha de la pieza de trabajoEn este ejemplo, la parte más estrecha de la pieza de trabajo es una ranura con una anchura de 25,4 mm, por lo que el diámetro máximo del cortador utilizado no debe exceder de 12,7 mm.Cuando el radio de la fresadora es menor que el tamaño de la parte más estrecha de la pieza de trabajoEn el caso de las máquinas de fresado, el cortador tiene espacio para moverse a la izquierda y a la derecha, y puede obtener el ángulo de enganche más pequeño.
La rigidez de la máquina también ayuda a determinar el tamaño de la herramienta que se puede utilizar.Los cortadores de fresado de diámetro más grande generan fuerzas de corte más altas que pueden exceder la capacidad de la máquina, lo que da lugar a chatter, deformación, mal acabado de la superficie y reducción de la vida útil de la herramienta.
Además, cuando se utiliza una fresadora con un diámetro de 1/2 del tamaño de la parte más estrecha de la pieza de trabajo,el ángulo de enganche se puede mantener pequeño y no aumenta cuando se gira la herramientaPor ejemplo, si el programa de mecanizado de la pieza de trabajo adopta un paso de herramienta del 10%, el ángulo de enganche es de 37°.su ángulo de enganche aumentaría a 127°En el caso de las nuevas herramientas de alta velocidad, el sonido del cortador alrededor de las esquinas no es diferente al del corte en línea recta.no está sujeto a grandes golpes térmicos y mecánicosSi el cortador chirrienta cada vez que gira o corta en una esquina, puede ser una señal de que el diámetro del cortador puede necesitar ser reducido para reducir el ángulo de compromiso.Si el sonido del corte sigue siendo el mismo, significa que la presión de corte en la fresadora es uniforme y no fluctúa hacia arriba o hacia abajo con el cambio de la geometría de la pieza de trabajo, porque el ángulo de enganche se mantiene constante.
Mejora de las piezas pequeñas
Los cortadores de anillos son la mejor opción para fresar puntos apretados como agujeros helicoidales y fresado de costillas, o cuando el diámetro del cortador está cerca del radio de la pieza de trabajo.La robusta forma anular de este cortador crea un efecto de adelgazamiento de las astillasAdemás, la cortadora tiene un radio más pequeño que las molinas convencionales de extremos de bolas,que permite pases más grandes manteniendo la planitud de la superficie mecanizada sin los problemas típicos de mecanizado del molino de extremos de bolasHuellas de cuchillo.
Los cortadores de anillos son ideales para el fresado de orificios helicoidales y el fresado de costillas, donde es inevitable un mayor contacto entre la herramienta y la superficie mecanizada,mientras que un cortador de anillos de doble filo puede minimizar el contacto de la superficie con la pieza de trabajoEn ambos tipos de mecanizado, el cortador de anillos suele estar cerrado al cortar, por lo que el paso radial máximo debe ser del 25% del diámetro del cortador,y la profundidad máxima Z de corte por paso debe ser el cortador 2% del diámetroEn el fresado helicoidal, cuando el cortador de fresado corta en la pieza de trabajo con una trayectoria helicoidal de la herramienta,el ángulo de corte helicoidal es de 2°-3° hasta alcanzar una profundidad de corte en dirección Z del 2% del diámetro del cortador.
Si el cortador de anillos está abierto durante el corte (por ejemplo, al fresar una esquina de la pieza de trabajo o limpiar una característica de la pieza de trabajo), su distancia de paso radial depende de la dureza del material de la pieza de trabajo.Cuando se fresan materiales de piezas de trabajo con una dureza de HRC30-50, el paso radial máximo de la herramienta debe ser del 5% del diámetro de la fresadora; cuando la dureza del material sea superior a HRC50,el paso radial máximo de la herramienta y el máximo Z de cada herramienta La profundidad de corte es del 2% del diámetro del cortador. Molino de paredes rectas
Los cortadores de nariz de toro funcionan mejor cuando se muelen áreas abiertas con costillas planas o paredes rectas.Los cortadores de nariz de toro con 4-6 flautas son particularmente buenos para perfilar formas externas con paredes rectas o áreas muy abiertasCuanto más flautas tenga la fresadora, mayor será la velocidad de alimentación que puede utilizarse.Los programadores de mecanizado todavía necesitan minimizar el contacto de la superficie de la herramienta con el trabajo y utilizar un ancho de corte radial pequeñoCuando se trabaja con una máquina herramienta menos rígida, es ventajoso utilizar un cortador de diámetro más pequeño porque el cortador de diámetro más pequeño reduce el contacto de la superficie con la pieza de trabajo.
El uso de la cortadora de cuchillos de cuchillo con múltiples hojas (incluyendo el paso y la profundidad de corte) es el mismo que el de la cortadora anular.Pueden utilizar vías de herramientas trocoidales (o nuevas vías de herramientas que controlan el ángulo de enganche de la herramienta) para ranuras materiales endurecidosComo se ha mencionado anteriormente, lo más importante es asegurarse de que el diámetro del cortador es de aproximadamente el 50% del ancho de la ranura, que el cortador tiene suficiente espacio para moverse,y que el ángulo de encendido no aumenta y genera calor excesivo de corte.
Fabricación de materiales para el fresado de grafito
Al cortar materiales de grafito, su alta abrasividad hace que las herramientas de carburo estándar se desgasten rápidamente, y las herramientas desgastadas no podrán cortar con precisión las geometrías complejas requeridas.Cuando se molienda el grafito, el camino de la herramienta y el método de fresado no son los factores más críticos, y el tipo de cortador de fresado utilizado suele depender de la forma del electrodo de grafito.,El diamante cultivado en sustratos de herramientas de carburo crea recubrimientos extremadamente resistentes al desgaste que prolongan significativamente la vida útil de la herramienta.Las herramientas revestidas con diamantes duran 10-30 veces más que las herramientas sin revestimiento de carburo.
Por ejemplo, al mecanizar un electrodo de grafito complejo de 152,4 mm cuadrados con un molino de bolas de carburo sin revestimiento de 12,7 mm de diámetro,la forma del borde afilado y las características detalladas del borde de corte del cortador de fresado generalmente se reducen después de aproximadamente 4 horas de fresadoUn cortador revestido de diamantes puede durar más de 98 horas sin romperse en el borde de corte.
En el mecanizado de ciertas piezas de grafito (como las planchas finas con nervaduras), las geometrías afiladas y las piezas pequeñas, la nitidez del filo de corte de la fresadora es particularmente alta.Las demás partes del tejido, un revestimiento de diamante de 2-3 μm de espesor puede prolongar la vida útil de la herramienta y mantener el filo de corte afilado.es ideal para el mecanizado de gama baja donde la vida útil de la herramienta no es críticaEl espesor típico del recubrimiento de diamantes de 18 μm se utiliza principalmente para el mecanizado de gama alta con altos requisitos de vida útil de la herramienta.
El uso de revestimientos de diamantes más delgados permite a los fabricantes de moldes que producen lotes más pequeños y desean reducir los costos de la herramienta sin sacrificar la vida útil de la herramienta para reducir los costos.Todavía pueden aprovechar las ventajas de rendimiento de herramientas de carburo recubiertas de diamante verdaderasLos espesores actuales de los recubrimientos de diamantes varían aproximadamente de 2 a 25 μm.
La mejor herramienta para un trabajo determinado debe depender no sólo del material que se corta, sino también del tipo de método de corte y fresado utilizado.velocidades de alimentación y habilidades de programación de mecanizado, las piezas se pueden producir más rápido y mejor a menores costes de mecanizado.
