En el torneado, la elección de las herramientas de corte influye directamente en la eficiencia del mecanizado, la precisión de la pieza y la vida útil de la herramienta. Si la herramienta de corte y el material de la pieza no son compatibles, es probable que se produzcan problemas como astillamiento, desgaste rápido y superficies rugosas, lo que también incrementará los costes de producción y el tiempo de inactividad del equipo. Sin embargo, al seleccionar las herramientas de torneado adecuadas en función del material de la pieza, el método de mecanizado y los requisitos de precisión, se puede mejorar eficazmente la estabilidad del corte y optimizar el proceso de mecanizado.
Clasificación básica de las herramientas de torneado
Existen diversos tipos de herramientas de torneado, con diferentes estructuras y materiales adecuados para distintos entornos de mecanizado. Entre los tipos más comunes se incluyen las herramientas de torneado externo, las de mandrinado, las de tronzado y las de roscado. Los materiales principales de las herramientas son el acero de alta velocidad, el carburo cementado, la cerámica y el nitruro de boro cúbico (CBN). Al seleccionar las herramientas, deben tenerse en cuenta factores como la dureza de la pieza, la velocidad de corte y la precisión del mecanizado. Incluso con herramientas de alto rendimiento, resulta difícil obtener resultados óptimos si el entorno de mecanizado es inestable.
Tipos comunes de herramientas de torneado
Las distintas herramientas se adaptan a diferentes requisitos de mecanizado. Una clasificación adecuada mejora la eficiencia del mecanizado y reduce el desgaste innecesario de las herramientas.
- Las herramientas de torneado externo son adecuadas para el mecanizado cilíndrico.
- Las herramientas de mandrinado se utilizan para el acabado de agujeros internos.
- Las herramientas de separación son adecuadas para la separación de materiales.
- Las herramientas de roscado se utilizan para el mecanizado de roscas de precisión.
- Las herramientas de forma son adecuadas para contornos complejos.
- Las herramientas de acabado se centran más en la calidad de la superficie.
- Las herramientas de desbaste enfatizan la eficiencia de corte.
Una correcta clasificación de las herramientas de torneado mejora la estabilidad del mecanizado y reduce los errores innecesarios.
Diferencias entre los materiales de las herramientas
Los distintos materiales para herramientas presentan diferentes características de resistencia al calor y al desgaste, lo que los hace adecuados para diferentes entornos de corte. Una selección incorrecta del material puede acelerar significativamente el desgaste.
- Las herramientas de acero de alta velocidad tienen buena tenacidad.
- Las herramientas de carburo son adecuadas para el corte a alta velocidad.
- Las herramientas de cerámica ofrecen una fuerte resistencia al calor.
- Las herramientas de CBN son adecuadas para materiales duros.
- Las herramientas de diamante son ideales para metales no ferrosos.
- Las herramientas recubiertas ofrecen una mayor resistencia al desgaste.
- Los diferentes materiales afectan la vida útil del corte de manera diferente.
Los materiales de las herramientas deben coincidir con la dureza de la pieza de trabajo y las condiciones de corte para mantener un rendimiento de mecanizado estable.
Selección de herramientas en función del material de la pieza de trabajo
Los diferentes materiales metálicos generan diferentes fuerzas de corte, calor y condiciones de fricción durante el mecanizado, por lo que la selección de herramientas no puede seguir un único estándar.
Selección de herramientas para el mecanizado de acero inoxidable
El mecanizado del acero inoxidable genera fácilmente acumulación de material en el filo al concentrar el calor de corte, por lo que las herramientas requieren una alta resistencia al calor y propiedades antiadherentes. Se suelen utilizar herramientas de carburo con recubrimientos resistentes al calor.
- Seleccione herramientas con alta resistencia al calor.
- Utilice insertos con recubrimiento antiadherente.
- Evite ángulos de punta de herramienta excesivamente pequeños.
- Controlar la acumulación de calor durante el corte
- Mejorar la cobertura del refrigerante
- Reduzca los cortes continuos excesivamente largos.
- Mantener una velocidad de corte estable
El mecanizado de acero inoxidable se centra en gran medida en la resistencia al calor y el rendimiento antiadherente para reducir el desgaste de las herramientas.
Selección de herramientas para el mecanizado de aleaciones de aluminio
Las aleaciones de aluminio son materiales más blandos, pero propensos a la adherencia, por lo que el afilado de las herramientas y la evacuación de las virutas son extremadamente importantes. Las herramientas afiladas ayudan a reducir las rebabas y los arañazos en la superficie.
- Utilice herramientas de corte muy afiladas.
- Mejorar el rendimiento de la evacuación de virutas
- Seleccione superficies de inserción pulidas
- Controlar las condiciones de lubricación
- Reducir la adherencia del material durante el corte
- Mejorar la calidad del acabado de la superficie
- Evitar el desgaste de las herramientas
El mecanizado de aleaciones de aluminio requiere tanto un filo preciso como una evacuación eficiente de las virutas para mantener una calidad superficial estable.
Selección de herramientas en función de los métodos de mecanizado
Los distintos procesos de mecanizado requieren diferentes estructuras y rigidez de las herramientas. El mecanizado en bruto se centra más en la eficiencia del corte, mientras que el acabado se centra más en la precisión dimensional y la calidad de la superficie.
Selección de herramientas para mecanizado en bruto
El mecanizado basto elimina material rápidamente, por lo que las herramientas deben ofrecer una alta resistencia y durabilidad ante los impactos.
- Se requiere mayor rigidez
- La resistencia al impacto del inserto es importante
- Adecuado para grandes profundidades de corte.
- Se prioriza la eficiencia de corte.
- Se necesita un mayor espacio para el chip.
- Reduzca el riesgo de que la herramienta se astille.
- Mejorar la capacidad de corte continuo
Las herramientas de mecanizado basto se centran más en la resistencia y la durabilidad para mejorar la eficiencia de la eliminación de material.
Selección de herramientas de acabado
Las operaciones de acabado requieren dimensiones estables y una superficie lisa, por lo que el filo y la estabilidad de la herramienta cobran mayor importancia.
- El radio de la punta afecta la rugosidad de la superficie.
- La vibración de la herramienta debe controlarse.
- Utilice insertos de alta precisión.
- Mejorar la calidad del acabado de la superficie
- Reducir errores dimensionales
- Controlar los efectos de la deformación térmica
- Mantener una velocidad de alimentación estable
Las herramientas de acabado hacen mayor hincapié en la estabilidad y la precisión del mecanizado.
Influencia de los ángulos y la estructura de la herramienta en el mecanizado
Los ángulos de la herramienta afectan directamente a la resistencia al corte, la evacuación de virutas y la temperatura de mecanizado. Los ángulos incorrectos pueden aumentar la fuerza de corte y acelerar el desgaste anormal.
Selección del ángulo de inclinación y del ángulo de alivio
El ángulo de ataque afecta la suavidad del corte, mientras que el ángulo de desprendimiento afecta la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo. Los diferentes materiales requieren diferentes combinaciones de ángulos.
- Los grandes ángulos de ataque reducen la resistencia al corte.
- Los ángulos de inclinación pequeños mejoran la resistencia del borde.
- Los ángulos de alivio afectan las condiciones de fricción.
- Los diferentes materiales requieren diferentes ángulos.
- Los materiales duros necesitan filos de corte más resistentes.
- Las aleaciones de aluminio se benefician de ángulos de inclinación mayores.
- Los ángulos inadecuados aumentan la generación de calor.
Los ángulos adecuados de la herramienta reducen la carga de corte y mejoran la estabilidad del mecanizado.
Selección de la estructura del rompevirutas
Las estructuras rompevirutas afectan la dirección del flujo de virutas y la distribución del calor. Una evacuación deficiente de las virutas puede provocar su acumulación y daños en la herramienta.
- Los rompedores de chips afectan la forma de los chips.
- Las ranuras profundas son adecuadas para cortes pesados.
- Las ranuras pequeñas son adecuadas para el acabado.
- Una mala evacuación de los chips aumenta el calor.
- El enredo de chips afecta a la seguridad.
- La estructura del chip afecta la calidad de la superficie.
- El corte a alta velocidad requiere un flujo de virutas estable.
Una buena estructura rompevirutas reduce la acumulación de calor y mejora la eficiencia del mecanizado.
Control de costos y vida útil de las herramientas
La vida útil de la herramienta afecta directamente al coste de mecanizado y a la eficiencia de la máquina. El desgaste excesivo aumenta el tiempo de sustitución de la herramienta y reduce la uniformidad del producto.
Métodos para prolongar la vida útil de las herramientas
El uso adecuado de las herramientas reduce los costes de producción y minimiza los problemas de mecanizado.
- Controlar parámetros de corte razonables
- Evite el mecanizado con sobrecarga prolongada.
- Mantener condiciones de refrigeración estables
- Inspeccione regularmente el desgaste de las herramientas.
- Reemplace los insertos dañados de inmediato.
- Reduzca las vibraciones anormales
- Optimizar las trayectorias de mecanizado
Las condiciones de mecanizado estables prolongan eficazmente la vida útil de las herramientas y reducen los costes de producción.
Función de los sistemas de cambio automático de herramientas
Las máquinas CNC modernas suelen estar equipadas con sistemas automáticos de cambio de herramientas para mejorar la eficiencia del mecanizado continuo y reducir la intervención manual.
- Mejorar la continuidad del mecanizado
- Reduzca el tiempo de cambio manual de herramientas.
- Estabilizar el ritmo de producción
- Identificar automáticamente las condiciones de la herramienta
- Reducir los errores humanos en la operación
- Mejorar la eficiencia de la producción por lotes
- Compatibilidad con la gestión inteligente de herramientas
Los sistemas automáticos de cambio de herramientas mejoran la eficiencia de la producción y reducen el tiempo de inactividad.
