La importancia de la selección de herramientas en el mecanizado es evidente. Aprender a elegir herramientas puede ayudarle a trabajar más fácilmente.
1. Lo más importante en el mecanizado es la herramienta
Cuando alguna herramienta deja de funcionar, significa que se detiene la producción. Pero eso no significa que todas las herramientas tengan la misma importancia. La herramienta con mayor tiempo de corte tiene un mayor impacto en el ciclo productivo, por lo que bajo la misma premisa se debe prestar mayor atención a esta herramienta. Además, también se debe prestar atención a las herramientas que requieren las tolerancias de mecanizado más estrictas para los componentes clave y el mecanizado. Además, también se debe prestar atención a las herramientas con un control de viruta relativamente deficiente, como brocas, herramientas de ranurado y herramientas de roscado. Porque un mal control de las virutas puede provocar tiempos de inactividad.
2. Combinación con máquinas herramienta
Las herramientas se dividen en herramientas para derechas y herramientas para izquierdas, por lo que es muy importante elegir la herramienta adecuada.
Generalmente, las herramientas de mano derecha son adecuadas para máquinas herramienta en sentido antihorario (CCW) (mirando a lo largo de la dirección del husillo); Las herramientas para zurdos son adecuadas para máquinas herramienta que giran en el sentido de las agujas del reloj (CW). Si tienes varios tornos, algunos con herramientas de sujeción para mano izquierda y otros son compatibles tanto con mano izquierda como con mano derecha, entonces elige herramientas para mano izquierda. Para el fresado, la gente suele elegir herramientas más versátiles. Sin embargo, aunque dichas herramientas cubren una gama más amplia de procesamiento, inmediatamente perderá la rigidez de la herramienta, aumentará la deflexión de la herramienta, reducirá los parámetros de corte y es más probable que cause vibraciones en el procesamiento. Además, el robot de cambio de herramienta de la máquina herramienta también limita el tamaño y el peso de la herramienta. Si compra una máquina herramienta con un orificio de enfriamiento interno en el husillo, elija también una herramienta con un orificio de enfriamiento interno.
3. Coincidir con el material que se está procesando.
El acero al carbono es el material más común que se procesa en el mecanizado, por lo que la mayoría de las herramientas se diseñan basándose en el procesamiento optimizado del acero al carbono. La marca de la hoja debe seleccionarse según el material que se esté procesando. Los fabricantes de herramientas ofrecen una serie de cuerpos de herramientas y hojas adecuadas para procesar materiales no ferrosos como aleaciones de alta temperatura, aleaciones de titanio, aluminio, compuestos, plásticos y metales puros.
Cuando necesite procesar los materiales anteriores, elija una herramienta con materiales compatibles. La mayoría de las marcas tienen varias series de herramientas que indican qué materiales son adecuados para el procesamiento. Por ejemplo, la serie 3PP de DaElement se utiliza principalmente para procesar aleaciones de aluminio, la serie 86P se utiliza específicamente para procesar acero inoxidable y la serie 6P se utiliza específicamente para procesar acero de alta dureza.
4. Especificaciones de la herramienta
Un error común es seleccionar una herramienta de torneado demasiado pequeña y una herramienta de fresado demasiado grande. Las herramientas de torneado grandes tienen mejor rigidez; las fresas grandes no sólo son más caras, sino que también tardan más en cortarse. En general, las herramientas grandes son más caras que las pequeñas.
5. Elija cuchillas reemplazables o herramientas para reafilar
El principio a seguir es simple: trate de evitar reafilar herramientas. Excepto por algunos taladros y fresas planeadoras, intente elegir hojas reemplazables o herramientas con cabezal reemplazable cuando las condiciones lo permitan. Esto le ahorrará costos de mano de obra y logrará resultados de procesamiento estables.
6. Materiales y calidades de herramientas.
La selección de materiales y calidades de herramientas está estrechamente relacionada con el rendimiento del material que se procesa, la velocidad máxima y el avance de la máquina herramienta. Elija una calidad de herramienta más común para el grupo de materiales que se está procesando, normalmente una calidad de aleación recubierta. Consulte la "Tabla de recomendaciones de aplicación de grados" proporcionada por el proveedor de la herramienta. En aplicaciones reales, un error común es intentar resolver el problema de la vida útil de la herramienta reemplazando grados de materiales similares de otros fabricantes de herramientas. Si su herramienta actual no es ideal, es probable que cambiar a una calidad similar de otro fabricante produzca resultados similares. Para solucionar el problema, es necesario identificar la causa del fallo de la herramienta.
7. Requisitos de energía
El principio rector es utilizar todo lo que tienes. Si compra una fresadora de 20 hp, seleccione las herramientas y los parámetros de procesamiento adecuados para lograr el 80% de la utilización de energía de la máquina, siempre que la pieza de trabajo y el dispositivo lo permitan. Preste especial atención a la tabla de potencia/velocidad en el manual del usuario de la máquina y seleccione herramientas que puedan lograr mejores aplicaciones de corte según el rango de potencia efectiva de la máquina.
8. Número de filos de corte
El principio es que más es mejor. Comprar una herramienta de torneado con el doble de filos no significa pagar el doble de precio. En la última década, los diseños avanzados han duplicado el número de filos de corte en fresas para ranurar, fresas para tronzar y algunas plaquitas de fresado. No es raro reemplazar las fresas con solo 4 filos de corte por fresas avanzadas con 16 filos de corte. El aumento del número de filos de corte efectivos también afecta directamente al avance y la productividad de la mesa de trabajo.
9. Elija una herramienta monolítica o una herramienta modular
Las herramientas de tamaño pequeño son más adecuadas para estructuras monolíticas; las herramientas de gran tamaño son más adecuadas para el diseño modular. Para herramientas de gran tamaño, cuando la herramienta falla, los usuarios a menudo esperan obtener una nueva herramienta simplemente reemplazando una pieza pequeña y económica. Esto es especialmente cierto para herramientas de ranurado y herramientas de mandrinado.
10. Elija una herramienta única o una herramienta multifunción
Cuanto más pequeña sea la pieza, más adecuada será para una herramienta compuesta. Por ejemplo, una herramienta multifunción puede realizar taladrado compuesto, torneado, procesamiento de orificios internos, procesamiento de roscas y biselado. Por supuesto, cuanto más compleja sea la pieza, más adecuada será para una herramienta multifunción. La máquina herramienta sólo puede aportar beneficios cuando está cortando, no cuando está parada.
11. Elija una herramienta estándar o una herramienta especial no estándar
Con la popularidad de los centros de mecanizado CNC, generalmente se cree que la forma de la pieza de trabajo se puede lograr mediante programación en lugar de depender de herramientas, por lo que ya no se necesitan herramientas especiales no estándar. De hecho, las herramientas no estándar todavía representan el 15% de las ventas totales de herramientas en la actualidad. ¿Por qué? El uso de herramientas especiales puede cumplir con los requisitos precisos del tamaño de la pieza de trabajo, reducir los procesos y acortar el ciclo de procesamiento. Para la producción en masa, las herramientas especiales no estándar pueden acortar eficazmente el ciclo de procesamiento y reducir los costos.
12. Control de virutas
Recuerde, su objetivo es producir la pieza de trabajo, no las virutas, pero las virutas pueden reflejar claramente el estado de corte de la herramienta. En general, la gente tiene prejuicios contra los chips porque la mayoría de la gente no está capacitada para interpretarlos. Recuerde el siguiente principio: los buenos chips no destruyen el proceso y los malos hacen lo contrario.
Las plaquitas a menudo se diseñan con rompevirutas, y los rompevirutas se diseñan en función de las velocidades de avance, ya sea para corte ligero, acabado o corte pesado para desbaste.
Cuanto más pequeño es el chip, más difícil es romperlo. El control de virutas es un gran problema para materiales difíciles de mecanizar. Aunque el material no se puede cambiar, la herramienta se puede actualizar y se puede ajustar la velocidad de corte, el avance, la profundidad de corte, el radio de la punta de la herramienta, etc. La optimización de los chips y la optimización del procesamiento es el resultado de una amplia selección.
13. Programación
Cuando se trabaja con herramientas, piezas de trabajo y máquinas de mecanizado CNC, a menudo es necesario definir las trayectorias de las herramientas. Idealmente, debería comprender el código de máquina básico y tener un paquete de software CAM avanzado. Las trayectorias de las herramientas deben tener en cuenta las características de la herramienta, como el ángulo de rampa, la dirección de rotación, el avance y la velocidad de corte. Cada herramienta tiene una tecnología de programación correspondiente para acortar el ciclo de mecanizado, mejorar el corte de viruta y reducir las fuerzas de corte. Un buen paquete de software CAM puede ahorrar mano de obra y mejorar la productividad.
14. Elija herramientas innovadoras o herramientas maduras convencionales
Al ritmo actual de desarrollo de tecnología avanzada, la productividad de las herramientas de corte puede duplicarse cada 10 años. En comparación con los parámetros de corte recomendados para las herramientas hace 10 años, encontrará que las herramientas actuales pueden duplicar la eficiencia del mecanizado, pero la potencia de corte se reduce en un 30%. La nueva matriz de aleación de herramienta es más fuerte y resistente, lo que puede lograr velocidades de corte más altas y fuerzas de corte más bajas. El rompevirutas y la marca son menos específicos para la aplicación y más versátiles. Al mismo tiempo, las herramientas modernas tienen mayor versatilidad y modularidad, lo que en conjunto reduce el inventario y amplía las aplicaciones de herramientas. El desarrollo de herramientas también ha impulsado nuevos conceptos de procesamiento y diseño de productos, como la herramienta Overlord y la fresa de alto avance con funciones de torneado y ranurado, que han promovido el mecanizado de alta velocidad, el mecanizado de lubricación y enfriamiento mínimos (MQL) y la tecnología de torneado en duro. Según estos factores y otras razones, también debe seguir los métodos de procesamiento preferidos y conocer la última tecnología de herramientas avanzadas; de lo contrario, existe el riesgo de quedarse atrás.
15. Precio
El precio de una herramienta es importante, pero no tanto como el coste de producción de la herramienta. Aunque la herramienta tiene su correspondiente precio, el valor real de la herramienta es el trabajo que realiza para la productividad. Generalmente, la herramienta más barata es la que genera el mayor coste de producción. El precio de la herramienta de corte representa sólo el 3% del coste de la pieza. Así que céntrese en la productividad de la herramienta, no en su precio de compra.
