El corte interrumpido es un proceso de mecanizado común en diversas industrias, como la automotriz, aeroespacial y de fabricación en general. Implica cortar una pieza de trabajo que tiene discontinuidades, como agujeros, ranuras o superficies irregulares. El uso de una fresa de cuello largo para cortes interrumpidos puede ofrecer ciertas ventajas, como alcanzar cavidades profundas o mecanizar en áreas de difícil acceso. Sin embargo, también conlleva una serie de desafíos únicos. Como proveedor de fresas de cuello largo, he sido testigo de estos desafíos de primera mano y me gustaría compartir algunas ideas.
1. Vibración y Deflexión
Uno de los desafíos más importantes al utilizar una fresa de cuello largo para cortes interrumpidos es la vibración y la desviación. El diseño de cuello largo de la fresa aumenta su relación longitud-diámetro. Una mayor relación longitud-diámetro hace que la fresa sea más flexible y propensa a doblarse bajo las fuerzas de corte.
Durante el corte interrumpido, las fuerzas de corte cambian rápidamente a medida que la herramienta entra y sale del material. Estos cambios repentinos de fuerza pueden hacer que la fresa de cuello largo vibre. La vibración no sólo afecta el acabado superficial de la pieza de trabajo sino que también reduce la vida útil de la herramienta. Una vibración excesiva puede provocar un desgaste prematuro de los filos de corte, astillamiento e incluso rotura de la fresa.
Por ejemplo, en una operación de mecanizado en la que se utiliza una fresa de cuello largo para cortar una pieza de trabajo con múltiples orificios, cada vez que la herramienta entra y sale de un orificio, la fuerza de corte cambia abruptamente. Esto puede generar una resonancia en el cuello largo, haciendo que vibre violentamente. Para mitigar este problema, los sistemas adecuados de sujeción de herramientas son cruciales. El uso de pinzas o mandriles hidráulicos de alta calidad puede ayudar a reducir la vibración al proporcionar un agarre más seguro de la fresa. Además, optimizar los parámetros de corte, como reducir el avance y la velocidad de corte, también puede ayudar a minimizar las fuerzas de corte y, por lo tanto, reducir la vibración.
2. Vida útil de la herramienta
La vida útil de la herramienta es otro desafío importante cuando se utilizan fresas de mango de cuello largo para cortes interrumpidos. La combinación de la mayor flexibilidad del cuello largo y los rápidos cambios en las fuerzas de corte durante el corte interrumpido pueden provocar un desgaste acelerado de la fresa.
Los filos de corte de la fresa están sometidos a una gran tensión durante el corte interrumpido. Cada vez que la herramienta entra en contacto con el material, experimenta una carga de choque. Con el tiempo, estas cargas de impacto pueden hacer que los bordes cortantes se desgasten, se desafilen o se astillen. El cuello largo también dificulta que el refrigerante llegue eficazmente a la zona de corte. El refrigerante es esencial para eliminar el calor y las virutas del área de corte, y un suministro deficiente de refrigerante puede provocar un sobrecalentamiento de la fresa, reduciendo aún más la vida útil de la herramienta.
AFresa de extremo de cuello largo con punta esférica de 2 flautasSe utiliza a menudo en aplicaciones de corte interrumpido. Sin embargo, debido a los desafíos mencionados anteriormente, la vida útil de su herramienta puede ser más corta en comparación con una fresa estándar en operaciones de corte continuo. Para mejorar la vida útil de la herramienta, puede resultar beneficioso utilizar fresas con recubrimientos de alto rendimiento. Recubrimientos como TiAlN (nitruro de titanio y aluminio) o TiCN (carbonitruro de titanio) pueden aumentar la dureza y la resistencia al desgaste de los filos de corte. Además, garantizar un suministro adecuado de refrigerante mediante el uso de sistemas de refrigeración a través de la herramienta o boquillas de refrigerante externas puede ayudar a prolongar la vida útil de la herramienta al mantener fríos los filos de corte y eliminar las virutas de manera eficiente.
3. Evacuación de virutas
La evacuación de virutas es un aspecto crítico de cualquier proceso de mecanizado y se vuelve aún más desafiante cuando se utilizan fresas de mango de cuello largo para cortes interrumpidos. El cuello largo puede actuar como un obstáculo para el suave flujo de virutas fuera del área de corte.
Durante el corte interrumpido, se forman virutas en segmentos cortos e irregulares. Estas virutas deben retirarse rápidamente de la zona de corte para evitar que se vuelvan a cortar y causen daños a la pieza de trabajo y a la fresa. El cuello largo puede restringir el movimiento de las virutas, provocando que se acumulen en la zona de corte. Esto puede provocar la obstrucción de las virutas, lo que puede aumentar las fuerzas de corte, generar más calor y, en última instancia, dar como resultado un acabado superficial deficiente y una vida útil reducida de la herramienta.
Para abordar el problema de la evacuación de virutas, se pueden utilizar fresas con diseños de ranura optimizados. Por ejemplo, las fresas con canales de hélice variables pueden ayudar a romper las virutas y mejorar su evacuación. Además, el uso de una velocidad de avance más alta a veces puede ayudar a expulsar las virutas del área de corte de manera más efectiva. Sin embargo, esto debe equilibrarse con el riesgo de aumentar las fuerzas de corte y la vibración.
4. Exactitud y precisión
Mantener la exactitud y la precisión es un desafío cuando se utilizan fresas de mango de cuello largo para cortes interrumpidos. Las vibraciones y deflexiones mencionadas anteriormente pueden provocar desviaciones en las dimensiones del mecanizado.
La flexibilidad de la fresa de cuello largo puede provocar una pérdida de precisión posicional. Cuando la herramienta se desvía bajo las fuerzas de corte, es posible que no corte la pieza de trabajo exactamente donde debe hacerlo. Esto puede dar lugar a errores dimensionales, especialmente en aplicaciones donde se requieren tolerancias estrictas. En el corte interrumpido, los cambios repentinos en las fuerzas de corte también pueden hacer que la herramienta se mueva ligeramente, afectando aún más la precisión del mecanizado.
Para garantizar la exactitud y la precisión, es importante utilizar una máquina herramienta rígida. Una máquina con alta rigidez puede soportar mejor las fuerzas de corte y reducir la deflexión de la fresa de cuello largo. Además, el uso de sistemas de medición durante el proceso puede ayudar a monitorear las dimensiones de mecanizado en tiempo real y realizar los ajustes necesarios.
5. Compatibilidad de materiales
No todos los materiales son igualmente adecuados para el corte interrumpido con fresas de cuello largo. Algunos materiales, como los aceros endurecidos o las aleaciones de alta resistencia, pueden resultar particularmente difíciles de mecanizar.
Estos materiales tienen una gran dureza y resistencia, lo que significa que las fuerzas de corte durante el corte interrumpido son aún mayores. La fresa de cuello largo puede tener dificultades para cortar estos materiales sin sufrir un desgaste excesivo o roturas. Además, algunos materiales pueden tener tendencia a endurecerse durante el mecanizado. Esto puede aumentar aún más las fuerzas de corte y hacer que sea más difícil para la fresa de cuello largo mantener su rendimiento de corte.
Al mecanizar materiales difíciles de cortar, es importante seleccionar el grado correcto de carburo para la fresa. Los grados de carburo con alta tenacidad y resistencia al desgaste son más adecuados para el corte interrumpido de materiales duros. Además, el uso de fluidos de corte especializados puede ayudar a reducir las fuerzas de corte y mejorar la maquinabilidad de estos materiales.
Conclusión
El uso de fresas de mango de cuello largo para cortes interrumpidos ofrece oportunidades únicas para mecanizar en áreas de difícil acceso, pero también presenta varios desafíos. La vibración y la desviación, la vida útil de la herramienta, la evacuación de virutas, la exactitud y precisión y la compatibilidad del material son factores que deben considerarse cuidadosamente.
Como proveedor de fresas de cuello largo, entiendo la importancia de brindar soluciones a estos desafíos. Al ofrecer fresas de ranurar de alta calidad con diseños optimizados, recubrimientos y sistemas de portaherramientas adecuados, podemos ayudar a nuestros clientes a superar estas dificultades y lograr mejores resultados de mecanizado.
Si enfrenta desafíos en sus aplicaciones de corte interrumpido con fresas de cuello largo o está interesado en explorar las mejores soluciones para sus necesidades específicas, lo invito a contactarnos para una discusión detallada. Nuestro equipo de expertos está listo para ayudarlo a seleccionar la fresa de mango de cuello largo adecuada y optimizar sus procesos de mecanizado.
Referencias
- Boothroyd, G. y Knight, WA (2006). Fundamentos de Mecanizado y Máquinas Herramienta. Prensa CRC.
- Kalpakjian, S. y Schmid, SR (2013). Ingeniería y Tecnología de Fabricación. Pearson.
- Trent, EM y Wright, PK (2000). Corte de metales. Butterworth-Heinemann.
