Control de virutas exitoso
El control de la viruta es uno de los factores clave en el torneado y existen 3 formas básicas de rotura de la viruta:
Virutas autodestructivas (p. ej., fundición gris)
rotura de viruta de herramienta de impacto
Rotura de viruta por impacto en la pieza de trabajo
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rotura de virutas
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rotura de viruta de herramienta de impacto
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Rotura de viruta por impacto en la pieza de trabajo
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Factores que influyen en la rotura de la viruta
Geometría de la plaquita: la viruta más abierta o más compacta depende del ancho del canal y del diseño micro y macroestructural
Radio de punta: un radio de punta pequeño controla el chip más que un radio de punta grande
Ángulo de entrada (entrada): dependiendo del ángulo de entrada, las virutas se dirigen en diferentes direcciones: hacia o desde el hombro
Profundidad de corte: dependiendo del material de la pieza de trabajo, mayores profundidades de corte afectarán la rotura de virutas, lo que resultará en mayores fuerzas de corte para rotura y evacuación de virutas.
Avance: un avance más alto generalmente producirá virutas más fuertes. Puede ayudar en la ruptura de virutas y el control de virutas en algunos casos
Velocidad de corte: los cambios en la velocidad de corte pueden afectar el rendimiento de rotura de viruta
Materiales: Los materiales de viruta corta, como el hierro fundido, suelen ser fáciles de mecanizar. Para materiales con excelente resistencia mecánica y resistencia a la fluencia (la tendencia de un material a moverse lentamente o deformarse bajo presión), como Inconel, la rotura de virutas es una preocupación mayor.
Datos de corte para torneado
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Al elegir la velocidad y el avance correctos para el torneado, es importante tener en cuenta la máquina herramienta, la herramienta, la plaquita y el material.
Comience con velocidades de avance bajas para garantizar la seguridad de la plaquita y la calidad de la superficie; luego aumente las velocidades de avance para mejorar la rotura de virutas
Utilice una profundidad de corte mayor que el radio de la punta. Esto minimiza la desviación radial del inserto, lo cual es importante en el mecanizado interno.
Ajustar la velocidad de corte demasiado baja acortará la vida útil de la herramienta. Utilice siempre la velocidad de corte recomendada vc m/min (ft/min)
Uso de refrigerante para mejorar la calidad de las piezas torneadas
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Cuando se aplica correctamente, el refrigerante mejorará la seguridad del proceso, el rendimiento de la herramienta y la calidad de la pieza. Al usar refrigerante, se deben considerar los siguientes factores:
Las herramientas con refrigerante de alta precisión son muy recomendables para aplicaciones de acabado
La presión del refrigerante necesaria para romper la viruta depende del diámetro de la boquilla (salida), el material que se está mecanizando, la profundidad de corte y el avance.
El flujo de refrigerante requerido depende de la presión y el área total de suministro de refrigerante de los orificios de refrigeración.
En aplicaciones de semiacabado y desbaste, se recomienda refrigerante inferior
Para las operaciones de acabado, se recomienda utilizar tanto el sobreenfriador como el subenfriador de alta precisión.
Afrontar los desafíos con el uso correcto del refrigerante
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Problemas de control de virutas: uso sobre refrigerante
Problemas dimensionales: la causa suele ser una temperatura demasiado alta: use refrigerante por encima y por debajo y la presión de refrigerante más alta posible
Mala calidad de la superficie: use sobre refrigerante si el defecto es causado por virutas
Vida útil impredecible de la herramienta en operaciones de desbaste: use solo el refrigerante inferior
Vida útil impredecible de la herramienta en operaciones de acabado: uso simultáneo de refrigerante por encima y por debajo
Mala evacuación de virutas en operaciones de torneado interior: use refrigerante por encima y por debajo, y la presión de refrigerante más alta posible
Cómo lograr una buena calidad superficial al tornear piezas
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Reglas generales para la calidad de la superficie:
La calidad de la superficie a menudo se puede mejorar utilizando velocidades de corte más altas
La geometría de la plaquita (inclinación central, positiva y negativa y desahogo positivo) afecta la calidad de la superficie
La elección del material del inserto tiene algún efecto sobre la calidad de la superficie.
Si hay una tendencia a vibrar, elija un radio de punta más pequeño
Limpiaparabrisas
Las plaquitas Wiper son capaces de tornear piezas a altas velocidades de avance, sin perder la capacidad de producir un buen acabado superficial o romper la viruta.
La directriz general es: dos veces la velocidad de avance, la misma calidad de superficie. Misma velocidad de avance, el doble de calidad superficial.
Los insertos Wiper están diseñados para producir una superficie más suave a medida que el inserto avanza a lo largo de la pieza de trabajo. El efecto de limpiaparabrisas está diseñado principalmente para torneado y refrentado en línea recta.
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radio estándar
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Radio del limpiaparabrisas
Comparación de plaquitas estándar y plaquitas Wiper según la velocidad de avance
¡Aviso! Todos los valores correspondientes a los ángulos R estándar de la punta de la herramienta son valores teóricos. El valor correspondiente al ángulo R del limpiaparabrisas (borde del limpiaparabrisas) se basa en el valor de prueba del acero de baja aleación.
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Los valores de radio de 1,16 mm (0,06 in) se basan en plaquitas DNMX
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Habilidades de aplicación de torneado exterior
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Piezas propensas a vibraciones
Corte en una sola pasada (por ejemplo, accesorios de tubería)
Se recomienda completar todo el corte en una sola pasada para dirigir las fuerzas de corte axialmente en la dirección de la pinza/husillo.
Ejemplo:
Diámetro exterior (DE) {{0}} mm (0,984 pulgadas)
Diámetro interior (DI) {{0}} mm (0,590 pulgadas)
Profundidad de corte ap {{0}},3 mm (0,169 pulgadas)
Espesor de pared resultante {{0}},7 mm (0,028 pulgadas)
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Las fuerzas de corte se pueden dirigir axialmente usando ángulos de entrada que se acerquen a 90 grados (ángulos de ataque que se acerquen a 0 grados). Esto minimizará las fuerzas de flexión experimentadas por la pieza.
Cortar en dos pasadas
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El mecanizado simultáneo de las torretas superior e inferior equilibra las fuerzas de corte radiales y evita la vibración y la flexión de la pieza.
Piezas delgadas/de paredes delgadas
Al tornear piezas delgadas/de paredes delgadas, se deben considerar los siguientes factores:
Use un ángulo de entrada cercano a 90 grados (ángulo de entrada cercano a 0 grados). Durante el mecanizado, incluso pequeños cambios (ángulo de entrada/ángulo de avance de 91 grados/-1 grados a 95 grados/-5 grados) afectarán la dirección de la fuerza de corte
La profundidad de corte ap debe ser mayor que el radio de la punta de la herramienta RE. Una gran profundidad de corte ap aumentará la fuerza axial Fz y reducirá la fuerza de corte radial Fx, reduciendo así la vibración
Utilice plaquitas con filos de corte afilados y un radio de punta RE pequeño, lo que reduce las fuerzas de corte
Considere los grados de cermet o PVD para garantizar la resistencia al desgaste y los filos de corte afilados de la hoja, que son los preferidos para este tipo de operación.
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Mecanizado de hombros/Torneado de hombros
Siga los pasos 1-5 para evitar dañar el borde de corte del inserto. Este método es ideal para plaquitas recubiertas de CVD y puede reducir en gran medida la rotura de las plaquitas.
Pasos 1-4:
Mantenga la distancia y la velocidad de avance iguales para cada paso (1-4) para evitar atascos de virutas.
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Paso 5:
El corte final se realiza haciendo un corte vertical desde el diámetro exterior hacia el diámetro interior.
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El envoltorio de virutas en el radio de la herramienta también puede ser un problema si la secuencia de mecanizado es de ID a OD cuando se enfrenta a un hombro. Cambiar la trayectoria puede cambiar la dirección de la viruta y resolver el problema.
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extremo del coche
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Comience con el paramento (1) y el chaflán (2). Si es posible y la geometría de la pieza lo permite, se da prioridad al chaflán (3). El corte longitudinal (4) es la operación final y el inserto entrará y saldrá suavemente durante el proceso.
El refrentado debe ser la primera operación para establecer un punto de referencia en la pieza para la siguiente pasada.
Se forman rebabas al final del corte cuando el borde de corte sale de la pieza de trabajo, lo que suele ser problemático. Dejar un chaflán o filete (voltear un filete) puede minimizar o incluso evitar la formación de rebabas.
Un chaflán en la pieza permitirá una entrada más suave del filo de corte (ya sea para refrentado o torneado longitudinal).
corte interrumpido
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Al realizar un corte interrumpido:
Utilice calidades de PVD para la tenacidad del borde en aplicaciones con cortes interrumpidos rápidos (p. ej., barra hexagonal)
Use grados resistentes de CVD para garantizar la dureza general en piezas grandes y aplicaciones de corte interrumpido pesado
Considere usar un rompevirutas de alta resistencia para maximizar la resistencia al despostillado
Apagar el refrigerante puede ser beneficioso para evitar grietas calientes
Mecanizado de muescas en piezas acabadas
Utilice el radio de punta RE más grande posible para torneado longitudinal y refrentado, asegurando así:
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Filo de corte de alta resistencia, mayor fiabilidad
buena calidad superficial
Capaz de usar alto avance
No exceda el ancho de la muesca y hágalo como el último paso en el desbarbado.
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Habilidades de aplicación de torneado interior.
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Elija el diámetro de barra de mandrinar más grande posible, pero al mismo tiempo asegúrese de que haya suficiente espacio entre la barra de mandrinar y el orificio para la evacuación de la viruta.
Asegúrese de que los parámetros de corte utilizados conduzcan a una evacuación adecuada de la viruta y produzcan el tipo de viruta correcto
Elija el voladizo más pequeño posible, pero al mismo tiempo asegúrese de que la longitud de la barra de mandrinar permita la longitud de sujeción recomendada. La longitud de sujeción no debe ser inferior a 3 veces el diámetro de la barra de perforación.
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Utilice barras de mandrinar antivibratorias al mecanizar piezas sensibles a las vibraciones
Elija un ángulo de posición lo más cercano posible a 90 grados (y un ángulo de avance lo más cercano a 0 grados) para dirigir las fuerzas de corte a lo largo de la barra de perforación. El ángulo de entrada no debe ser inferior a 75 grados (el ángulo de corte no debe ser superior a 15 grados)
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Como primera opción, las plaquitas intercambiables deben tener una forma de base positiva y una geometría de plaquita positiva para minimizar la desviación de la herramienta.
Elija un radio de punta de plaquita que sea más pequeño que la profundidad de corte
Un enganche insuficiente del filo de corte puede aumentar la vibración causada por la fricción durante el corte. Elija un enganche del filo mayor que el radio de la punta para garantizar una buena acción de corte
El enganche excesivo del filo de corte (gran profundidad de corte y/o avance) puede aumentar la vibración causada por la desviación de la herramienta
Los insertos sin recubrimiento o ligeramente recubiertos generalmente generan fuerzas de corte más bajas que los insertos con recubrimiento grueso. Esto se vuelve especialmente importante cuando la relación longitud-diámetro es grande. Los bordes de corte afilados generalmente minimizan la tendencia a vibrar, mejorando la calidad del orificio
Para torneado interior, las geometrías con rompevirutas abiertos suelen ser más beneficiosas
En algunas operaciones, se puede considerar una calidad de plaquita con un mayor nivel de tenacidad, ya que puede manejar cualquier riesgo de atasco de viruta o tendencia a vibrar.
Si se requiere una mejor formación de virutas, considere modificar la trayectoria
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Consejos de aplicación para torneado de piezas duras
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Además de las recomendaciones generales de torneado, existen algunas consideraciones clave para el torneado de piezas duras (como el proceso de producción que incluye la preparación de la pieza en la fase de torneado suave antes del endurecimiento):
evitar fallos
mantener tolerancias dimensionales estrechas,
Achaflanado y mecanizado de radios antes del tratamiento térmico
No introduzca o retire repentinamente el cuchillo.
Cortar hacia adentro o hacia afuera arqueando hacia adentro o hacia afuera
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medición de superficie
Eje X: longitud característica
Eje Y: desviación del diámetro
Reprimición
Una buena estabilidad de la máquina, la sujeción y el posicionamiento correctos de la pieza de trabajo son esenciales
Como pauta general, para piezas de trabajo soportadas en un solo extremo, generalmente se recomienda que la relación de longitud a diámetro de la pieza de trabajo no exceda 2:1. La relación L/D se puede aumentar si hay soporte de contrapunto adicional
Tenga en cuenta que el diseño térmicamente simétrico de la plataforma y el contrapunto aumentará aún más la estabilidad dimensional
Uso del sistema Coromant Capto®
Minimice todos los voladizos para maximizar la rigidez del sistema
Para torneado interior, considere las barras de mandrinar con mango de carburo y Silent Tools™
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Insertar Micro Geometría
Dos insertos típicos de CBN con borde pasivado son el tipo S y el tipo T.
Tipo S: tiene la mejor fuerza de borde. Brinda resistencia al microastillado para una calidad de superficie uniforme.
Tipo T: permite una calidad de superficie óptima en el corte continuo y minimiza la formación de rebabas en el corte interrumpido. La fuerza de corte es baja.
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Geometría de la punta de la herramienta
En condiciones estables, utilice siempre una geometría Wiper para garantizar la mejor calidad de superficie.
Cuando se requiere una mayor productividad, se utilizan plaquitas con ángulos de posición pequeños.
Cuando la estabilidad es pobre (piezas de trabajo delgadas, etc.), se deben usar plaquitas de radio regular.
procesamiento húmedo o seco
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El torneado de piezas duras sin el uso de refrigerante es ideal y bastante posible. Tanto las plaquitas de CBN como las de cerámica pueden soportar temperaturas de corte más altas, lo que elimina los problemas de costos y las dificultades asociadas con el refrigerante.
Ciertas aplicaciones pueden requerir refrigerante, por ejemplo, para controlar la estabilidad térmica de la pieza de trabajo. En estos casos, asegure un flujo continuo de refrigerante durante toda la operación de torneado.
Normalmente, el calor generado durante el mecanizado se distribuye a la viruta (80 por ciento), la pieza de trabajo (10 por ciento) y la plaquita (10 por ciento). Esto demuestra la importancia de la evacuación de virutas desde la zona del filo de corte.
Parámetros de corte y desgaste
El alto calor en el área del filo de corte reduce las fuerzas de corte. Por lo tanto, las velocidades de corte demasiado bajas generan menos calor y pueden provocar la rotura de la plaquita.
El desgaste del cráter afecta gradualmente la resistencia del inserto, pero no afecta la calidad de la superficie en el mismo grado. Por el contrario, el desgaste en incidencia afecta gradualmente a las tolerancias dimensionales.
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Relación de desgaste que determina la vida útil de la herramienta
*) desgaste en incidencia **) desgaste en cráter
Pautas de cambio de herramienta
La calidad superficial predeterminada (B) es un criterio de cambio de herramienta común y práctico. La calidad de la superficie se mide automáticamente en una estación separada y se da un valor específico para la calidad de la superficie.
Para un proceso de mecanizado optimizado y más estable, se establece un número predeterminado de piezas (A) como estándar para los cambios de herramientas. Este valor debe ser 10-20 por ciento menos que el promedio de recuento de piezas, el valor exacto depende de la situación específica.
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A: Número de piezas programadas
B: calidad de superficie predeterminada
Eje X: número de piezas
Eje Y: calidad superficial
Línea azul: desgaste de la cuchilla
Línea roja: valor máximo de Ra/Rz
estrategia de un solo corte
Las estrategias de "remoción de metal" de un solo corte están disponibles tanto para operaciones internas como externas. En el torneado interior, la configuración estable es muy importante y el voladizo de la herramienta no debe exceder el diámetro de la barra de mandrinar (1×D). Para obtener buenos resultados de mecanizado, se recomiendan plaquitas ligeramente pulidas con biselado y velocidades de corte y avances moderados.
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ventaja
Los tiempos de procesamiento más rápidos posibles
un bolsillo
defecto
Dificultad para cumplir con tolerancias dimensionales estrictas
Menor vida útil de la herramienta (en comparación con el corte secundario)
Desviaciones dimensionales debido a un desgaste relativamente rápido
estrategia de dos cortes
La estrategia de dos cortes se puede utilizar en la producción sin personal para procesar superficies de alta calidad. Se recomiendan plaquitas de desbaste con un radio de 1,2 mm (0,047 in) y plaquitas de acabado en forma de T con un solo chaflán. Ambos insertos deben tener una geometría Wiper.
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ventaja
Herramientas optimizadas para desbaste y acabado
Mayor seguridad, tolerancias más estrictas e intervalos de cambio de herramientas potencialmente más prolongados
defecto
se requieren dos cuchillas
dos posiciones de herramienta
un cambio de herramienta
