Una guía para el fresado CNC de superficies curvas

El fresado de una superficie curva cae bajo el paraguas del fresado CNC de perfiles/contornos. Se trata de mecanizar perfiles de formas irregulares o curvas continuas con varios grados (ya sea inclinado, cóncavo o convexo). Este es un proceso crucial para hacer la mayoría de las piezas a medida de forma única, lo que requiere que los proveedores de servicios de mecanizado CNC tengan un conocimiento avanzado de los principios y programas de mecanizado fundamentales.

Fundamentos del fresado CNC de perfiles

1. Procesos de fresado CNC de perfiles

Antes de llegar a la pieza final mecanizada, primero se subdividirá en diferentes categorías:desbaste/semidesbaste, semiacabado, acabado y superacabado. Cuanto más grande sea el componente, más tipos de operaciones estarán involucrados. Es importante subcategorizar las operaciones en el mecanizado de una pieza de trabajo para poder maximizar todo el potencial de las herramientas y los parámetros que utilizará.

Desbaste- Esta operación es siempre la primera etapa del mecanizado y, por lo general, comienza con el corte del bloque de materia prima para dar forma a la pieza aproximadamente cerca de la forma o el perfil deseados, dejando suficiente material de metal para operaciones posteriores.

Semiacabado- Este proceso implica mecanizar la pieza según los requisitos de dimensión o eliminar el material restante de la pieza. Las piezas semiacabadas también pueden someterse a un procesamiento adicional para lograr un requisito específico de acabado superficial.

Acabado- Este proceso viene después de la operación de semiacabado. El acabado se realiza para mejorar el acabado de la superficie de la pieza mediante la eliminación de rebabas evidentes y otros defectos de la superficie. En esta operación, es fundamental utilizar herramientas de alto rendimiento porque esto afectará significativamente la apariencia final de la pieza de trabajo.

Super-acabado- la operación va más allá hasta el superacabado si las piezas requieren un acabado espejo o un perfil superliso. Para lograr esto, se utilizan técnicas de mecanizado de alta velocidad y herramientas de alta precisión.

2. Conozca las herramientas utilizadas en el fresado CNC de superficies curvas

Para obtener superficies curvas suaves en una pieza que se está fabricando, se utilizan diferentes variaciones de fresas de extremo redondeado. Estos incluyen plaquitas redondeadas, fresas de extremo intercambiables de punta esférica y metal duro integral de punta esférica. Se prefieren las herramientas de perfil redondo para aplicaciones de contorneado porque no deja marcas evidentes de la trayectoria de la herramienta.

Fresas de mango tipo inserto con insertos redondeados- Estas herramientas a menudo vienen en grandes diámetros de herramientas. Las fresas de mango con plaquita redondeada son ideales para operaciones de desbaste debido a su alta estabilidad y su impresionante productividad.

Fresa de punta esférica maciza- Estas fresas de extremo pueden dejar un acabado superficial muy agradable en una pieza mecanizada. Pueden tener poca estabilidad debido a su estructura. Es por eso que se utilizan más comúnmente para operaciones de acabado que de desbaste.

Fresas de punta esférica de cabeza indexable- Las fresas de extremo de cabeza intercambiable son similares a las fresas de extremo de metal duro integral, pero tienen cabezas intercambiables. Estas herramientas especiales tienen un extremo desmontable que se puede reemplazar cuando sea necesario.

Consejos generales para fresado CNC de superficies curvas

1. Preparativos necesarios

Antes de decidirse a fabricar sus piezas personalizadas mediante el fresado de perfiles, también es fundamental que conozca los diversos factores que pueden afectar a todo el proceso de fresado CNC. Además de esto, hay cosas específicas que debe identificar para que pueda elegir correctamente la técnica de mecanizado adecuada. A continuación se presentan algunas de las cosas para las que debe estar preparado:

• Tenga en cuenta las profundidades de la cavidad de los diseños de sus piezas:esto juega un papel importante para ayudarlo a elegir las herramientas de corte correctas para usar y la longitud del calibre que necesitará.
• Sepa cuánto material se restará del bloque sin procesar:esto lo ayudará a planificar las operaciones necesarias para fabricar su pieza de trabajo, ya sea que necesite procedimientos adicionales después del semiacabado y el semidesbaste.
• Piense en cómo sujetará la pieza de trabajo en su lugar. Esto le ayudará a prepararse para los accesorios necesarios que necesitará.

2. Lo antiguo y lo clásico:Obtenga sus alimentaciones y velocidades correctas

Los avances y las velocidades determinan la tasa de sustracción de material en las piezas, por lo que tienen un impacto significativo en el logro de un excelente acabado superficial. Para ello, es necesario seguir los cálculos. Las velocidades de avance a utilizar también pueden depender de la profundidad de corte, las herramientas utilizadas, el material a cortar, el perfil de la pieza que se está mecanizando y la precisión requerida.

Descargo de responsabilidad:no mencionaremos los valores reales de las velocidades y los avances en este artículo porque estos valores pueden variar según múltiples factores. Todavía se recomienda consultar referencias confiables para la velocidad y los avances reales. Sin embargo, aquí está la regla general básica:

La profundidad de corte y la velocidad de avance varían según la dureza de los materiales que se mecanizan. Tenga en cuenta que para materiales más duros, los avances y la profundidad de corte son mucho más bajos que los de materiales más blandos como el aluminio. Además, cuanto más duro sea el material a cortar, más rápida debe ser la velocidad de corte.

Las velocidades de avance y la profundidad de corte para las operaciones de desbaste son mucho más agresivas que las operaciones de acabado. Es la combinación del uso de técnicas de alta velocidad y las herramientas adecuadas lo que logra un excelente acabado superficial.

3. Utilización de herramientas

Hay muchas variaciones de herramientas disponibles en el mercado hoy en día. Para las operaciones de desbaste, se debe priorizar la rigidez de las herramientas para soportar las demandas agresivas de avance y profundidad de corte del desbaste. Por otro lado, para operaciones de acabado, las fresas deben estar muy afiladas para no dejar ningún rastro evidente de la trayectoria de la herramienta. Otra diferencia es el diámetro de la herramienta utilizada. Por lo general, las herramientas de desbaste tienen diámetros más grandes que las herramientas de acabado.

4. Minimice la vibración en sus procesos de fresado CNC

La vibración es una de las principales causas de acabados superficiales no deseados, vibraciones y daños en las herramientas de corte. Durante una operación de fresado, las vibraciones pueden provenir de múltiples fuentes, incluida la estabilidad de sujeción, la rigidez de la herramienta, la dureza del material y las imprecisiones en el husillo de la máquina. A continuación se presentan algunos de nuestros consejos para minimizar este obstáculo de mecanizado:

• Utilice herramientas con buena precisión de concentricidad
• Evite tener un voladizo demasiado largo en sus fresas de mango durante las operaciones de desbaste. En su lugar, use barras de extensión o portaherramientas de extensión
• Asegure sus accesorios de sujeción de trabajo asegurándose de mantener el agarre y el equilibrio adecuados durante las operaciones de corte.
• Evite los cortes agresivos cuando trabaje con metales duros.

Conclusión

El fresado CNC de superficies curvas se suele subdividir en diferentes operaciones (desbaste, semiacabado, acabado y superacabado) para que el perfil deseado se vaya consiguiendo de forma paulatina. Las herramientas utilizadas para este tipo de fresado suelen tener perfiles redondeados o lo que comúnmente se denomina fresas de punta esférica. En resumen, el fresado CNC de una superficie curva implica realizar los preparativos necesarios, obtener los avances y las velocidades correctos, tener en cuenta las herramientas que utilizará y minimizar las vibraciones.