Cómo maximizar las fresas de extremo de balance alto

El mecanizado de alta velocidad se está generalizando cada vez más en los talleres de mecanizado de todo el mundo debido a los beneficios comprobados de una mayor eficiencia y productividad a través de mayores velocidades de husillo y tasas de remoción de metal. Sin embargo, a velocidades de husillo tan altas, los errores e imperfecciones insignificantes pueden tener efectos negativos, como una reducción de la vida útil de la herramienta, un acabado superficial deficiente y desgaste de la propia máquina. Muchos de estos efectos negativos se derivan de un aumento en las fuerzas centrífugas totales que conducen a la vibración, comúnmente conocida en la industria como vibración. Un contribuyente clave a las vibraciones y uno de los factores más controlables es el desequilibrio de la herramienta.

Por qué el equilibrio es fundamental para el mecanizado

El desequilibrio es la medida en que el centro de masa de la herramienta diverge de su eje de rotación. Los pequeños niveles de desequilibrio pueden ser indistinguibles a RPM más bajas, pero a medida que aumenta la fuerza centrífuga, las pequeñas variaciones en el centro de masa de la herramienta pueden causar efectos perjudiciales sustanciales en su rendimiento. Las fresas de extremo de alto equilibrio se utilizan a menudo para ayudar a resolver el problema de las vibraciones a velocidades de husillo aumentadas. El equilibrio se utiliza para compensar la distribución asimétrica intrínseca de la masa, que generalmente se completa eliminando la masa de una cantidad y orientación calculadas.

Fuente de la imagen:Haimer; Fundamentos del equilibrio

Helical Solutions ofrece fresas de extremo de alto equilibrio en opciones de 2 y 3 flautas (consulte la Figura 2), radio cuadrado y de esquina, junto con refrigerante en las herramientas de 3 flautas. Estas fresas de mango están equilibradas según el estándar de la industria de G2,5 a 33 000 RPM:G representa el daño potencial debido al desequilibrio, que se puede expresar como "Grado de calidad de equilibrio" o G y 2,5 es la velocidad de vibración en MM por segundo. Estas herramientas están diseñadas específicamente para aumentar el rendimiento en centros de mecanizado altamente equilibrados que son capaces de RPM y velocidades de avance elevadas. Con herramientas de alto equilibrio, también se logran mejores acabados superficiales debido a la reducción de vibraciones durante el proceso de mecanizado. Además, estas fresas de mango se han diseñado en torno a la sujeción de herramientas de gama alta actual y vienen en una variedad de longitudes de cuello en longitudes totales específicas. Estas combinaciones dimensionales dan como resultado una rigidez máxima y un exceso de saliente reducido, lo que permite un rendimiento óptimo y la capacidad de llevar las herramientas al límite.

Beneficios de costos de herramientas de alto equilibrio

Los maquinistas que opten por utilizar fresas de extremo de alto equilibrio verán ciertos beneficios en el husillo, pero también en sus bolsillos. Los beneficios de costos de optar por ejecutar este tipo de herramienta incluyen:

• Mayor vida útil de la herramienta
• Mayor vida útil del husillo
• Reducción del tiempo de inactividad de la máquina

Uso de probadores de tomas

Qué hacen los probadores de grifos

Las vibraciones son el peor enemigo de sus aplicaciones, especialmente a RPM y velocidades de avance elevadas. El uso de recursos como un probador de tomas puede ayudar a disminuir las vibraciones y permitirle aprovechar al máximo sus fresas de extremo de alto equilibrio al generar predicciones de rendimiento de corte y límites de vibraciones.

Cómo funciona la prueba de toque

Fuente de la imagen:Manufacturing Automation Laboratories Inc.

Tap Testing genera predicciones de rendimiento de corte y límites de vibración. En una prueba de golpecitos, la estructura de la máquina-herramienta se “excita”, o se prueba, golpeándola con un martillo de impulso. En el fresado, la estructura de la máquina-herramienta suele ser flexible en las tres direcciones:X, Y y Z, pero en las aplicaciones de fresado en las que se utilizan herramientas de alto equilibrio, la flexibilidad normalmente solo se considera en dos planos:las direcciones X e Y. Al golpear las direcciones X e Y con el martillo de impulso, el impacto excitará la estructura en un determinado rango de frecuencia que depende del tamaño del martillo, el tipo de herramienta que se utilice y la estructura misma. Las frecuencias generadas a partir del golpe inicial producirán suficiente información para que tanto la medición de la fuerza de impacto como la medición del desplazamiento/acelerómetro estén disponibles. La combinación de estas dos medidas dará como resultado la función de respuesta de frecuencia, que es un gráfico de la rigidez dinámica de la estructura en frecuencias.

Una vez recopilada la información de la prueba de roscado, la procesará en parámetros de corte útiles para todas las velocidades de husillo, como profundidades de corte, tasas de velocidad y tasas de avance. Al conocer los parámetros de funcionamiento óptimos, las vibraciones se pueden minimizar y la herramienta se puede utilizar en todo su potencial.

Resumen de herramientas de alto equilibrio

Mantener a raya las vibraciones durante el proceso de mecanizado es extremadamente importante para el éxito del mecanizado. Debido a que una de las causas de la vibración es el desequilibrio de la herramienta, el uso de una herramienta equilibrada dará como resultado un trabajo más suave, un producto final más limpio y una vida útil más prolongada tanto de la herramienta como del husillo. Los maquinistas que opten por utilizar herramientas de alto equilibrio pueden utilizar un probador de tomas o un método para generar los parámetros de funcionamiento perfectos para la configuración de su herramienta y máquina a fin de garantizar que la vibración de mecanizado sea la mínima posible.