Tipos de Máquinas Herramienta CNC:Una guía rápida para saberlo todo sobre ellas

Las máquinas CNC pueden realizar varios procedimientos de mecanizado debido a las diferentes herramientas de mecanizado CNC disponibles. Estas diferentes herramientas CNC tienen varias propiedades que las hacen adecuadas para varias operaciones al tiempo que reducen la necesidad de entrada manual por parte de los operadores de la máquina. Esto elimina el viejo problema de los operadores de máquinas que se cansan y arruinan el proceso.

Las herramientas de mecanizado CNC se dividen en varios tipos, incluidas las herramientas de torneado, corte (fresado), taladrado y rectificado. Entre ellas, las herramientas de corte CNC son las más utilizadas.

Este artículo describirá los diversos tipos de máquinas herramienta CNC y las funciones de cada una de ellas. Si desea saber más sobre estas herramientas de mecanizado, esta es la guía rápida para usted.

Herramientas de torneado CNC

El torneado es uno de los procedimientos de mecanizado más antiguos que se remonta al imperio egipcio. Las herramientas de torneado CNC funcionan con un torno (máquina de torneado) que gira la pieza de trabajo a altas revoluciones por minuto mientras la herramienta de torneado le da a la pieza de trabajo la forma programada. La forma de la pieza de trabajo depende del tipo de procedimiento de torneado y de la herramienta de torneado utilizada. Los ejemplos de varias herramientas de torneado incluyen:

Herramientas aburridas

Las herramientas de mandrinar funcionan con el torno para agrandar orificios rectos o cónicos que ya se perforaron o moldearon en la pieza de trabajo.

Herramientas de biselado

Los maquinistas utilizan herramientas de biselado para diversas aplicaciones, como desbarbado, eliminación de bordes afilados en piezas de trabajo y biselado.

Herramienta de moleteado

Las herramientas de moleteado son herramientas de torneado CNC funcionales para producir varios patrones (diagonales, rectos o de diamante) en la superficie de las piezas de trabajo. Estos patrones sirven como fuente de un mejor agarre en la pieza acabada.

Herramienta de partición

Las herramientas de tronzado tienen un borde similar a una cuchilla que funciona cortando materiales lejos de la pieza de trabajo. Los maquinistas también lo utilizan para separar la pieza terminada del resto de la pieza de trabajo.

Herramientas de corte CNC (herramientas de fresado CNC)

Las herramientas de corte CNC son uno de los conjuntos de herramientas más utilizados en la industria CNC. Aunque se denominan herramientas de corte, no existe un procedimiento denominado corte en CNC. En su lugar, tenemos el procedimiento de fresado. Esta es la razón por la que las herramientas de corte CNC también se conocen como fresas CNC/fresas CNC.

En cuanto al procedimiento, el fresado es otro procedimiento popular para el que se suelen utilizar herramientas de mecanizado. Aunque es muy importante en el espacio de mecanizado, logra la precisión que tiene el procedimiento de torneado debido a la gran variedad de herramientas CNC utilizadas en el fresado. Las fresas CNC se utilizan con una fresadora CNC (o fresadora). La fresadora utiliza cortadores CNC para eliminar material de diferentes puntos de una pieza de trabajo fija con un movimiento circular.

Ejemplos de las herramientas de corte incluyen:

Fresas de extremo

Si está familiarizado con el fresado CNC, definitivamente habrá oído hablar de las fresas de extremo. Son bastante similares a las brocas pero son más versátiles. Ayudan a cortar agujeros en materiales incluso sin un lugar previamente perforado. También existen varios tipos de fresas de extremo que se diferencian por el número de canales y el tipo de punta que tienen.

Clasificándolos por su nariz, hay tres tipos:de punta redondeada, de punta esférica y de extremo plano. En cuanto a su número de flauta, el mínimo que cualquier end mill podría tener es 8.

Laminadores de planchones

Las fresadoras de losas son herramientas de corte CNC que se utilizan para fresar superficies planas. En su mayoría son adecuados para operaciones de servicio pesado. Para usar fresas de losa, debe colocar la superficie de la pieza de trabajo paralela a la mesa de fresado CNC.

Fresas frontales

Las fresas frontales son cortadores CNC con caras planas con filos de corte reemplazables fabricados con carburo. Dado que estos filos de corte están en el lateral, las fresas frontales solo pueden cortar piezas de trabajo en dirección horizontal. La función de las fresas frontales es hacer secciones planas en piezas de trabajo. Una ventaja de usar fresas frontales es la capacidad de reemplazar sus filos de corte. Esta propiedad otorga a la herramienta un mayor tiempo de funcionamiento.

Cortamoscas

Los cortadores de mosca son cortadores CNC que consisten en un cuerpo de herramienta y brocas de corte. Su función es hacer cortes superficiales o anchos en piezas de trabajo. Podrían tener uno o dos bits de corte. La ventaja de usar cortadores de mosca con dos brocas de corte es que pueden cubrir una sección más grande de la pieza de trabajo. Puede usarlos para funciones similares a las fresas frontales; sin embargo, son menos costosos.

Molinos huecos

Las fresas huecas son cortadores CNC con forma de tubo y parecen fresas de extremo invertido. Se utilizan comúnmente para crear radios de forma y puntas completas en piezas de trabajo.

Aparte de estos tipos de herramientas de corte, todavía hay muchos tipos que incluyen:

• Escariadores
• Cortadores laterales y frontales
• Fresas de roscar
• Cortadores de engranajes involuntarios

Herramientas de perforación

También se conoce como brocas, los maquinistas usan herramientas de perforación para crear agujeros en las piezas de trabajo. Trabajan con brocas helicoidales o fresadoras CNC y hacen estos agujeros usando sus flautas y puntas de corte cónicas. Ejemplos de herramientas de perforación incluyen:

Taladros centrales

Los maquinistas usan taladros centrales para hacer agujeros precisos en la pieza de trabajo antes de usar otras brocas para agrandar el agujero.

Taladros eyectores

Los taladros eyectores se utilizan después de los taladros centrales para crear orificios más grandes y profundos en la pieza de trabajo.

Taladros helicoidales

Los maquinistas usan brocas helicoidales para hacer orificios que no requieren especificaciones importantes.

A veces, los maquinistas clasifican las herramientas de perforación como una subsección de las herramientas de corte.

Herramientas de pulido

Las herramientas abrasivas funcionan junto con las muelas abrasivas. Se utilizan para alisar la superficie de una pieza de trabajo y suelen tener un alto nivel de precisión. La única herramienta abrasiva identificada es la muela abrasiva.

Diferentes tipos de materiales utilizados en la fabricación de máquinas herramienta CNC

La materia prima de las máquinas herramienta CNC determina el procedimiento de mecanizado, como la velocidad de avance y la velocidad de corte, que puede utilizar. Una regla general es que la materia prima de sus máquinas herramienta CNC debe ser más dura que el material de la pieza de trabajo. De lo contrario, la herramienta será en gran medida ineficaz para el procedimiento. A continuación se enumeran algunos ejemplos comunes de materiales utilizados en la fabricación de herramientas de mecanizado:

Acero al carbono

Con una mezcla de silicio, carbono y manganeso, el acero al carbono es la herramienta más barata utilizada en la fabricación de máquinas herramienta CNC. Sin embargo, con su bajo precio viene una gran desventaja. El material tiene baja durabilidad.

Por lo tanto, las máquinas herramienta de acero al carbono no pueden funcionar en operaciones de servicio pesado. Debido a su bajo punto de fusión (200°C), no puede soportar el alto calor generado en operaciones de servicio pesado; por lo tanto, comienza a derretirse. Los maquinistas lo usan para cortar materiales livianos como espuma o plástico.

Acero de alta velocidad

Al contener metales más duraderos como tungsteno, molibdeno y cromo, el acero de alta velocidad es un material más duradero para fabricar máquinas herramienta CNC. Con un punto de fusión de 600 °C, los materiales hechos de acero rápido son aptos para operaciones de servicio pesado y pueden soportar altos niveles de calor.

Carburos cementados

Los carburos cementados consisten en carburos y metales como el titanio. Debido a sus componentes, incluso puede soportar temperaturas más altas que el acero rápido. Sin embargo, el material no es tan duradero como el acero de alta velocidad. Esto significa que su duración de uso podría acortarse debido a grietas o astillas en la superficie de la herramienta. Por lo tanto, su uso se limita principalmente a la fabricación de herramientas para el acabado.

Corte de cerámica

Este es el material más duro de esta lista. Resistentes a la corrosión y al calor, las herramientas de mecanizado fabricadas con este material pueden cortar las piezas de trabajo más duras. Sin embargo, son similares a los carburos cementados en cuanto a la vida útil de sus herramientas. A pesar de su dureza, los fabricantes rara vez los utilizan para fabricar máquinas herramienta CNC, ya que son susceptibles de agrietarse y astillarse.

¿Qué recubrimientos comunes se utilizan en las herramientas de mecanizado CNC?

Otro factor que contribuye a las propiedades de las máquinas herramienta CNC es el recubrimiento utilizado. Estos recubrimientos pueden mejorar la vida útil y la dureza de la herramienta y ayudarla a soportar temperaturas más altas. Ejemplos de recubrimientos de herramientas comunes incluyen:

Nitruro de titanio

Este es uno de los primeros y más comunes recubrimientos utilizados para aumentar la dureza de las herramientas de corte. Además de la dureza, también mejora otras propiedades como la estabilidad térmica y la resistencia al desgaste de las herramientas. También tiene una resistencia moderada a la oxidación.

Sin embargo, los fabricantes propusieron variaciones de este recubrimiento con mejores propiedades. De ahí que su uso no esté tan extendido como antes.

Nitruro de cromo

Los fabricantes fabricaron recubrimientos de nitruro de cromo para que funcionaran donde el nitruro de titanio no podía. El recubrimiento aumenta la dureza de las máquinas herramienta y las hace resistentes a la corrosión. También aumenta su resistencia térmica y los hace adecuados para herramientas para aplicaciones de alta temperatura.

Nitruro de titanio y aluminio (AlTiN) / Nitruro de titanio Super-Life

Este recubrimiento no debe confundirse con el recubrimiento de nitruro de titanio y aluminio (TiAlN). Estos dos difieren en su contenido de aluminio. TiAlN contiene un 40 % de aluminio, mientras que AlTiN contiene aproximadamente un 65 % de aluminio. Este recubrimiento aumenta la resistencia de las máquinas herramienta CNC al calor.

Carbonitruro de titanio

Esta es otra variación del recubrimiento de nitruro de titanio, que contiene carbono. Debido a la temperatura operativa relativamente baja de este recubrimiento, no puede funcionar en entornos de alta temperatura. Mejora propiedades como la dureza y la lubricación superficial de las herramientas de corte CNC.

Factores a considerar al seleccionar máquinas herramienta CNC

Asegurarse de tener la herramienta correcta es vital para el éxito de cualquier procedimiento de mecanizado. Para asegurarse de tener la herramienta correcta, debe considerar las diversas propiedades requeridas para completar con éxito las piezas mecanizadas con la mejor rugosidad superficial. A continuación se enumeran los diversos factores a considerar al elegir herramientas de mecanizado:

El material del que está hecha la pieza de trabajo

El material en el que piensa trabajar es vital para la elección de su herramienta. Como se mencionó anteriormente, la herramienta utilizada en un procedimiento de mecanizado debe ser más dura que la pieza de trabajo. Después de determinar la tenacidad de la pieza de trabajo, puede determinar fácilmente los materiales que pueden funcionar para el procedimiento de mecanizado.

La materia prima de la herramienta

Las propiedades de la herramienta también son vitales para elegir la herramienta adecuada. Por ejemplo, si necesita una herramienta que tenga una larga vida útil y que pueda soportar altas temperaturas, las herramientas de acero rápido son la mejor opción. Sin embargo, cortar cerámica es la mejor opción si desea una herramienta que pueda cortar materiales extraduros como el hierro fundido.

Número de flautas

El número de canales en la herramienta es importante ya que determinan la velocidad de avance de la máquina herramienta. Cuanto mayor sea el número de flautas, mayor será la velocidad a la que el cortador se mueve contra la pieza de trabajo. Sin embargo, demasiadas flautas también podrían provocar que las brocas de la pieza de trabajo cortada se atasquen entre las flautas. Por lo tanto, obtener el número óptimo de canales para un procedimiento de mecanizado es vital.

El tipo de operación de mecanizado en consideración

Hay varias herramientas de mecanizado CNC especificadas para varios procedimientos de mecanizado. Por lo tanto, el tipo de procedimiento de mecanizado le brinda una breve lista de herramientas con las que puede trabajar. Sin embargo, en algunos casos, las herramientas para un procedimiento de mecanizado en particular pueden funcionar para otras aplicaciones.

El recubrimiento de herramientas

El recubrimiento de la máquina herramienta también es vital ya que afecta las propiedades de la herramienta. Por ejemplo, un recubrimiento de nitruro de titanio aumenta el costo de producción de una herramienta y su dureza. Por lo tanto, si necesita una herramienta con un precio económico, una herramienta de nitruro de titanio está fuera de discusión.

Sin mecanizado sin máquinas herramienta CNC

Las máquinas herramienta CNC son indispensables en los procedimientos de mecanizado. Sin embargo, debe obtener el correcto para asegurarse de que el procedimiento de mecanizado se desarrolle sin problemas. En lugar de romperse la cabeza con la herramienta adecuada, puede externalizar sus operaciones de mecanizado a expertos.

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Preguntas frecuentes

¿Existe alguna herramienta que pueda funcionar para todos los procedimientos de mecanizado?

Si bien algunas herramientas pueden funcionar para más de un procedimiento, ninguna herramienta es funcional en todos los tipos de procedimientos. Se recomienda utilizar solo herramientas especificadas para un procedimiento de mecanizado para lograr los mejores resultados.

¿Qué tipo de material es mejor para fabricar herramientas CNC?

El mejor material para una máquina herramienta CNC dependerá del procedimiento de mecanizado con el que trabajará la herramienta. Sin embargo, el acero rápido ofrece lo mejor de ambos mundos en términos de precio y dureza.

¿Es necesario el recubrimiento para herramientas CNC?

El recubrimiento ayuda a mejorar las propiedades de las herramientas de mecanizado. Por lo tanto, son importantes para muchas herramientas. Sin embargo, no son necesarios. Puede utilizar estas herramientas sin recubrimiento. El único problema con la mayoría de las herramientas sin recubrimiento es que es posible que no duren tanto como las herramientas recubiertas.