Máquinas herramienta CNC: conozca las herramientas adecuadas para el mecanizado CNC

La informatización se ha abierto camino en diversas máquinas de fabricación, pero su incorporación a los sistemas de mecanizado ha sido revolucionaria, por decir lo menos. Gracias a la magia del mecanizado CNC, ahora puedes crear componentes complejos y precisos a velocidades aceleradas.

Cuáles son Máquina CNC Herramientas

Las máquinas herramienta CNC son dispositivos especialmente diseñados que se montan en el eje de máquinas de corte computarizadas y tienen la tarea de generar piezas complejas. Puede indicar a estas herramientas que procesen su pieza de trabajo de una manera particular programando la placa controladora de su máquina.

Ventajas de utilizar máquinas herramienta CNC

La incorporación de la tecnología CNC en las operaciones de mecanizado ha demostrado ser un gran paso hacia la excelencia en la fabricación. Aquí hay 10 razones por las que debería descartar las herramientas de mecanizado manual en favor de las herramientas de mecanizado CNC.

• Alta precisión: Las operaciones de colocación y corte de estas herramientas se rigen por instrucciones preprogramadas. Esto garantiza piezas precisas con cero riesgos de imperfecciones.
• Fabricación de componentes complejos: Al utilizar una máquina herramienta manual, su capacidad para producir piezas complejas, como piezas de automóviles, puede ser limitada. Sin embargo, con una herramienta de mecanizado CNC, puede producir fácilmente piezas complejas con dimensiones precisas.
• Costos laborales reducidos: La automatización de estas herramientas significa que ya no necesita varios operadores para mecanizar sus piezas. En última instancia, esto le ahorra una parte considerable de sueldos y salarios.
• Productividad incrementada: El nombre de las máquinas herramienta punzonadoras CNC le permite producir componentes complejos de forma continua con interrupciones o averías mínimas. Esto significa que puede producir más piezas en plazos considerablemente más cortos.
• Desperdicio reducido: El mecanizado preciso de herramientas de corte controladas por ordenador garantiza que sólo se extraigan las partes no deseadas de una pieza de trabajo. Esto garantiza que utilice los recursos de manera óptima y, en consecuencia, evite pérdidas.
• Seguridad mejorada: Las herramientas de mecanizado pueden ser afiladas y esto supone un riesgo de sufrir lesiones accidentales. Sin embargo, con las máquinas CNC apenas se interactúa con la herramienta de corte, evitando así el riesgo de sufrir lesiones sin precedentes.
• Seguimiento de datos: La informatización de las operaciones de mecanizado le permite recopilar datos sobre la eficiencia de su máquina y sus procesos.
• Beneficios financieros a largo plazo: Las herramientas de mecanizado automatizadas le permiten producir más piezas y al mismo tiempo reducir su presupuesto de mano de obra. En última instancia, esto se traduce en menores costos operativos.

Lista de tipos de máquinas herramienta CNC

Las operaciones de mecanizado van desde refrentar piezas de trabajo cilíndricas hasta cortar materiales duros como láminas de hierro. Esto requiere diferentes herramientas de mecanizado y, si está buscando herramientas de corte para máquinas CNC, le espera un placer.

Herramientas de fresado CNC

Se trata de herramientas montadas en unidades de fresado controladas por computadora y cuya tarea es crear agujeros, caras y formas distintas en sus piezas de trabajo. Con una fresadora CNC, puede tallar diferentes formas y patrones en sus productos en bruto gracias a la gran variedad de herramientas de mecanizado que admite. Estas herramientas incluyen;

• Molinos de extremo: Estas fresas están dotadas de numerosos filos de corte, lo que permite su uso tanto en corte lateral como en inmersión. Puede encontrar sus bordes cortantes tanto en la punta como en la periferia. Se fabrican diferentes fresas con diferentes números de flautas y se clasifican en:
  • Fresas de extremo plano
  • Fresas de punta de toro
  • Fresas de punta esférica
  • Fresas cuadradas
  • Fresas cónicas

• Molinos de hilo: Estas fresas tienen la tarea de tallar formas de rosca específicas en su pieza de trabajo. Lo logran utilizando un cortador giratorio cuyo diseño de flauta está personalizado para presentar una forma de hilo distintiva. Con una fresadora de roscas CNC, puede tallar roscas internas o externas intrincadas en cualquier pieza de trabajo.

• Molinos de losa: Estos cortadores están hechos a medida para cortar superficies, especialmente piezas de trabajo planas y de tamaño relativamente grande. Por lo general, tienen forma de disco y su línea lateral está grabada con dientes, lo que les permite realizar cortes más profundos y anchos. Si busca un molino de desbastes, tiene el lujo de elegir entre;
  • Molinos de desbastes planos
  • Molinos de desbaste de desbastes

• Molinos huecos: Estas fresas especializadas están hechas a medida para fresar cavidades y radios internos en su pieza de trabajo. Como tales, realizan sus operaciones de mecanizado desde adentro hacia afuera. Tienen esencialmente forma de tubo y sus bordes cortantes están incrustados en el diámetro interior del tubo.

• Fresas frontales: Estas fresas son veneradas por la calidad de las superficies planas y lisas que dejan en la pieza de trabajo. Vienen con los característicos diámetros mayores y se pueden cambiar sus filos de corte.

• Cortadores de moscas: Estas fresas CNC vienen con brocas de corte reemplazables, lo que las hace ideales para corte frontal. Mientras fresa con cortadores volantes, puede ajustar la posición radial de su cuerpo para garantizar que el producto final tenga el diámetro ideal. Se aprovechan de forma destacada para mecanizar piezas comparativamente enormes.

• Escariadores: Se trata de fresas distintas especializadas en ajustar el acabado de la superficie y el tamaño del diámetro de la pieza de trabajo. Extraen virutas comparativamente más pequeñas de cavidades pretaladradas y esto garantiza que su pieza de trabajo tenga agujeros cilíndricos perfectos. Vienen en las siguientes variedades:
  • Escariadores de mandril
  • Escariadores de conchas
  • Escariadores ajustables
  • Escariadores de pasador cónico

• Cortadores laterales: Estas fresas especializadas se utilizan de manera destacada en el contorneado y ranurado, ya que mecanizan los lados de la pieza de trabajo. Están disponibles en varias formas:
  • Cortadores laterales lisos
  • Cortadores de dientes escalonados

Perforación Herramientas

Una de las formas más destacadas de crear cavidades o agujeros en objetos duros es la perforación. Puede equipar su máquina CNC con distintos tipos de brocas para garantizar que su pieza de trabajo quede con cavidades precisas y con un acabado suave. Puede optar por cualquiera de las siguientes herramientas de perforación:

• Herramientas de perforación helicoidal: Las brocas helicoidales destacan por su capacidad para extraer los restos resultantes sin detener el proceso de perforación. Esto es posible gracias a las ranuras helicoidales incrustadas en el cuerpo de la broca. Estas brocas suelen fabricarse con carburo o acero de alta velocidad.

• Herramientas de perforación eyectoras: Estos taladros CNC están especializados principalmente en crear agujeros o cavidades grandes, por lo que vienen equipados con cuerpos comparativamente más largos. Son capaces de desalojar las virutas extraídas mientras continúa la perforación gracias a su configuración de flauta.

• Herramientas de perforación central: Estas herramientas de perforación se utilizan principalmente para crear puntos de guía o cavidades poco profundas que guían las brocas helicoidales o expulsoras. Este orificio generalmente se denomina orificio piloto y es esencial para crear un punto de partida para otras operaciones de mecanizado. Puedes distinguir fácilmente los taladros centrales por su extremo corto pero puntiagudo.

Herramientas de mandrinado CNC

Estas herramientas suelen utilizarse para perfeccionar las operaciones de mecanizado de las brocas típicas. Su tarea principal es dimensionar o alisar la superficie de las cavidades creadas por su herramienta de perforación. Utilizan una cortadora de un solo punto y cumplen su misión girando una barra perforadora en la pieza de trabajo.

Herramientas de biselado CNC

Las herramientas de biselado son las principales responsables de embellecer o elevar el perfil estético de su pieza de trabajo. Sin embargo, puedes aprovecharlos para superar bordes afilados o crear puntos de ensamblaje suaves. Con una cortadora de biselado CNC, puede diseñar fácilmente su pieza de trabajo metálica o de madera para que tenga bordes biselados.

Herramientas de moleteado CNC

El moleteado es un proceso de fabricación esencial cuando se trata de componentes cilíndricos. Las herramientas de moleteado CNC le permiten mejorar las capacidades de agarre de sus piezas al incorporar patrones texturizados en su superficie. Una herramienta de moleteado típica viene con una rueda cuyo exterior está grabado con patrones únicos, que quedan impresos en la pieza de trabajo.

Herramientas de tronzado CNC

Estas herramientas son famosas por su capacidad para desmembrar una parte de la pieza de trabajo de su producto bruto original. Sin embargo, también puedes aprovecharlos para crear ranuras en tu pieza de trabajo. Su composición constituye una hoja de corte recta y afilada, a la que su máquina CNC le indica automáticamente que corte la pieza de trabajo radialmente.

Herramientas de rectificado CNC

El montaje de herramientas abrasivas en su máquina CNC le permite personalizar la dimensión, la forma o el acabado de la superficie de su pieza de trabajo. Esto se debe a que estas herramientas extraen cantidades precisas de materiales de sus productos para crear superficies lisas, afilar bordes o dar forma a sus piezas de trabajo. Puede utilizar cualquiera de las siguientes herramientas de rectificado CNC:

• Piedras de moler
• Muelas
• Cintas abrasivas

Los mejores materiales para producir máquinas herramienta CNC

Al elegir una herramienta de corte para su máquina CNC, su material de construcción debe ser uno de los primeros factores a evaluar. Esto se debe a que su material influye enormemente en su idoneidad para distintos materiales de pieza de trabajo y en su vida útil. A continuación, evaluamos algunos de los mejores materiales para su máquina herramienta fresadora CNC.

· Acero de alta velocidad

El acero de alta velocidad ha sido el material preferido para fabricar herramientas de corte diseñadas para operaciones de mecanizado difíciles. La composición de este material incluye acero, molibdeno y tungsteno, que contribuyen a su dureza. El acero rápido también cuenta con una excelente estabilidad térmica, como lo demuestra su alto punto de fusión a 600°C. Esto lo hace perfecto para mecanizar materiales endurecidos de forma incesante a altas velocidades.

· Acero al carbono

El acero al carbono es un material venerado por su baja propensión a la abrasión o desgaste y su precio comparativamente más bajo. Este material robusto obtiene sus impresionantes características de los componentes de alta calidad que actúan como base. Incluyen carbono, silicio y manganeso.

Sólo puede utilizar herramientas de mecanizado de acero al carbono para procesar componentes livianos a temperaturas relativamente bajas. Las operaciones de mecanizado a temperaturas superiores a 200 °C pueden provocar que la herramienta de corte se derrita.

· Corte de Cerámica

En comparación con otros materiales, la cerámica de corte es superior en términos de dureza. Como tales, cuentan con una resistencia excepcional al calor y la corrosión, lo que los convierte en la solución ideal para mecanizar piezas rígidas. Sin embargo, antes de optar por este material, hay que tener en cuenta que es bastante frágil y puede astillarse cuando se somete a cargas de impacto.

· Carburos Cementados

Las herramientas de mecanizado con carburos cementados tienen una cosa en común. Son extremadamente resistentes al desgaste, por lo que se utilizan de forma destacada para mecanizar piezas de trabajo endurecidas. También cuentan con una excepcional resistencia al calor, gracias a su composición. La mayoría de los carburos cementados tienen una base de cobalto o titanio complementada con granos de carburo de tungsteno.

· Nitruro de Boro Cúbico

Las herramientas de fresado, taladrado y torneado fabricadas con nitruro de boro cúbico ocupan un lugar destacado en las máquinas CNC gracias a la dureza incomparable de este material. Este material se fabrica a altas temperaturas y esto confiere a sus cristales una estructura robusta. Puede aprovechar las herramientas de mecanizado CBN para procesar piezas fabricadas con superaleaciones y acero endurecido.

· Diamante

En los últimos años ha aumentado el uso de diamantes para fabricar herramientas de mecanizado robustas para cortar piezas de trabajo extremadamente endurecidas. Este material generalmente se produce mediante deposición química de vapor, por lo que demuestra una resistencia al desgaste y una estabilidad térmica inigualables. Sin embargo, la compra de herramientas de mecanizado con diamante, como brocas de diamante, es más costosa.

Materiales de revestimiento para herramientas de corte CNC

La mayoría de los materiales que componen la base de su herramienta de corte cuentan con propiedades impresionantes como dureza y estabilidad térmica. Sin embargo, fallan en ciertas características, por lo que es necesario añadir una capa adicional. El abrigo se puede fabricar con los siguientes materiales:

· Nitruro de titanio

Durante años, el nitruro de titanio se ha explotado ampliamente para reforzar las herramientas de corte, especialmente las utilizadas en el mecanizado de alta resistencia. Esto se debe a que este recubrimiento cuenta con una inmensa dureza, lo que se traduce en un mayor perfil antiabrasión. El uso de herramientas de mecanizado recubiertas con TiN también evitará que los fragmentos de la pieza de trabajo extraídos se peguen a la cortadora.

· Nitruro de Cromo

El nitruro de cromo consigue cortar herramientas priorizando la resistencia química como las máquinas herramienta de aluminio. También aumenta la dureza y la resistencia a la abrasión del cortador y suele ser de color plateado o gris.

· Nitruro de carbono de titanio

Este recubrimiento generalmente se agrega a herramientas de mecanizado con lubricidad y resistencia a la abrasión relativamente inferiores. Eleva la dureza de su cortador y prolonga su vida útil al evitar la fricción que corroe su herramienta de corte. Sin embargo, no puede utilizar este recubrimiento para elevar la estabilidad térmica de su herramienta.

· Nitruro de Aluminio y Titanio

La aplicación de una capa de color violeta o morado amplifica la resistencia al calor de su herramienta de corte. Se caracteriza por una concentración superior de aluminio del 65%, lo que lo hace perfecto para mecanizar piezas a alta temperatura y velocidad.

· Diamante

Aunque este recubrimiento rara vez se explota, reina en el recubrimiento de herramientas de mecanizado destinadas a operaciones abrasivas y de trabajo pesado. Las herramientas de corte recubiertas de diamante cuentan con una dureza inigualable, por lo que pueden utilizarse para perforar piezas abrasivas como el hormigón. Sin embargo, son extremadamente caros, lo que explica su bajo uso.

Elegir la máquina herramienta CNC perfecta para usted

La elección de su herramienta de mecanizado tiene un gran impacto en la calidad de sus componentes mecanizados y en la eficiencia de su máquina CNC. Esto subraya la esencia de tener la herramienta adecuada para la operación de mecanizado adecuada. Tener en cuenta los siguientes parámetros le ayudará a tomar la decisión correcta.

· Material de la pieza de trabajo

Primero, debe identificar la naturaleza de sus piezas de trabajo y sus respectivos materiales de construcción. Si tiene la intención de mecanizar piezas de trabajo altamente abrasivas, asegúrese de conformarse con una herramienta de mecanizado con un perfil de dureza superior. Sin embargo, si se trata de piezas de trabajo más blandas, puede optar por la herramienta relativamente más barata y blanda.

· Tipo de máquina CNC

Si tiene una fresadora CNC existente o máquina del torno, hay que tener en cuenta las herramientas de mecanizado que soporta. Por ejemplo, antes de comprar una herramienta de perforación, confirme si su torno CNC es compatible con una broca. Asegúrese de conformarse con una herramienta de corte cuyo diseño y configuración sean compatibles con su máquina CNC.

·Material de construcción de herramientas de corte

El material que compone su herramienta de mecanizado determina su calidad e idoneidad para determinadas aplicaciones. Confórmese con una herramienta de mecanizado fabricada con materiales robustos, que puedan soportar la abrasión y las condiciones difíciles. Por ejemplo, cuando busque una cortadora para mecanizar piezas metálicas a altas velocidades, asegúrese de que su material base tenga una alta estabilidad térmica.

· Recubrimiento de herramientas de corte

Mire la herramienta de corte y evalúe si es necesario complementar algunas de sus características clave. Si es así, observe los diferentes tipos de material de revestimiento que pueden mejorar su funcionalidad. Por ejemplo, si el cortador carece de dureza y resistencia a la abrasión, considere reforzarlo con un recubrimiento de nitruro de titanio.

· Características de la herramienta de mecanizado

Antes de tomar una decisión, evalúe cuidadosamente las características principales de las distintas herramientas de corte. Observe su resistencia, tolerancia a la temperatura, diseño y cantidad de flautas. Asegúrese de que su elección satisfaga sus demandas de producción.

Preguntas frecuentes

· ¿Existe una herramienta de mecanizado CNC que realice todas las operaciones de mecanizado?

No. La mayoría de las herramientas de mecanizado están especializadas para realizar determinadas operaciones de mecanizado. Sin embargo, existen cortadores avanzados capaces de realizar varias operaciones de corte distintas. Por ejemplo, puede utilizar una fresa de punta esférica para refrentar o fresar la pieza de trabajo.

· ¿Es Obligatorio Recubrir Máquinas Herramienta CNC?

No. Las máquinas herramienta dobladoras CNC con recubrimiento fortalecen sus características principales y amplían su escala de aplicación. Sólo debes recubrir tus herramientas si necesitan refuerzo. Sin embargo, si su herramienta de corte demuestra tolerancia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y estabilidad química, sería innecesario agregar una capa.

· ¿Existen máquinas CNC equipadas con varias herramientas de mecanizado?

Sí. Las máquinas CNC avanzadas diseñadas para realizar varias operaciones de mecanizado vienen equipadas con una gran variedad de herramientas de corte distintas. Por ejemplo, un torno de torreta cuenta con un eje giratorio equipado con un cargador que contiene distintos cortadores.

· ¿Pueden las herramientas de mecanizado CNC manejar materiales duros?

Sí. Las herramientas de mecanizado vienen en diferentes formas, cada una de las cuales presenta diferentes niveles de dureza y características. Esto significa que puede adquirir una herramienta de corte hecha a medida que sea perfecta para mecanizar su pieza de trabajo específica. Su pieza de trabajo puede fabricarse con los siguientes materiales:

• Metal
• Madera
• Vaso
• El plastico

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Más recursos:

Tipos de máquinas CNC – Fuente: TSINFA

Fresadoras – Fuente: TSINFA

Máquinas perforadoras – Fuente: TSINFA

Centro de máquinas de torno – Fuente: TSINFA