Desgaste de herramientas durante el mecanizado CNC:tipos, motivos y soluciones

El uso generalizado de equipos de procesamiento y fabricación CNC ha promovido el desarrollo de la tecnología de corte. Hemos sido testigos de la mejora de la eficiencia, la mejora de la calidad del producto y la capacidad de producir casi todos los productos con precisión precisa.

Con la aparición de aleaciones y materiales compuestos súper resistentes al calor, los requisitos de calidad para las herramientas de corte son cada vez más estrictos. El desgaste de herramientas es el más común. Después de trabajar durante mucho tiempo, pueden ocurrir fallas o mal funcionamiento. De hecho, todas las herramientas de corte experimentan desgaste durante su vida productiva.

Aunque esto es común, el desgaste excesivo no es bueno para nuestros productos o máquinas. La inconsistencia causada por este desgaste puede afectar adversamente su pieza de trabajo y puede dañar el equipo principal. El desgaste de la herramienta también puede causar fallas, lo que puede ocasionar daños graves, reelaboración y piezas desechadas.

Por lo tanto, es muy importante descubrir tales anomalías y corregirlas en tiempo real para que podamos obtener el mejor rendimiento de la fresa. Basados ​​en nuestra experiencia, aquí están nuestros puntos de vista sobre varios tipos de desgaste de herramientas y cómo identificarlos y mitigarlos. ¡Espero que puedan ayudarlo a administrar mejor el desgaste de las herramientas!

Factores de desgaste de herramientas CNC

¿Qué es el desgaste de herramientas? El desgaste de la herramienta es la falla gradual de la herramienta debido a la operación regular. Hay muchos factores que provocan el rápido desgaste de las herramientas de corte.

1) Desgaste mecánico

El procesamiento de materiales duros o difíciles puede provocar fácilmente un desgaste rápido de las herramientas de corte. La mayoría de los materiales difíciles de procesar se caracterizan por una baja conductividad térmica, lo que conduce a una disminución de la fuerza de unión del adhesivo en el material de la herramienta a altas temperaturas y acelera el desgaste de la herramienta.

2) Calor de corte

Al cortar materiales con alta dureza y tenacidad, la temperatura del filo de corte es muy alta y el desgaste de la herramienta es similar al del corte de materiales difíciles de mecanizar. Especialmente cuando se procesan materiales de piezas de trabajo que producen virutas cortas, los cráteres se desgastan cerca del filo y dañan la herramienta en poco tiempo.

3) Desgaste químico

Al cortar, los componentes del material difícil de mecanizar y algunos componentes del material de la herramienta reaccionarán en condiciones de alta temperatura, estos componentes se precipitarán, caerán o generarán otros compuestos, lo que acelerará el desgaste de la herramienta, como el colapso.

Tipos de desgaste de herramientas y cómo evitarlos

Estos son algunos métodos comunes de desgaste de herramientas en el corte CNC.

1. Desgaste abrasivo

La zona de desgaste es un modo de desgaste uniforme en el filo de la herramienta, causado por el desgaste mecánico de la pieza de trabajo. Esto hará que el filo de la herramienta sea desafilado e incluso cambiará el tamaño. Si se produce un estrés térmico severo a una velocidad más alta, incluso cambiará el tamaño del filo de la cuchilla, especialmente si no se usa el recubrimiento de herramienta adecuado. El filo causa más daño, por lo que el recubrimiento de la herramienta es esencial para prolongar la vida útil de la herramienta.

Cómo evitar

Si el área de desgaste se vuelve demasiado grande o la herramienta se daña prematuramente, será útil reducir la velocidad de corte y optimizar la cantidad de refrigerante utilizado. Las trayectorias de la herramienta de fresado de alta eficiencia (HEM) pueden ayudar a reducir el desgaste al distribuir el trabajo realizado por la herramienta en toda la longitud de corte. Esto evita el desgaste localizado y prolonga la vida útil de la herramienta al utilizar todo el filo de corte disponible.

2. Astillado

La fragmentación es causada por muchas razones diferentes, como un impacto excesivo, agrietamiento térmico o desgaste durante la operación. Piense en ello como una serie de virutas o fragmentos de descascarillado en una herramienta de corte. Si no se corrige a tiempo, este desgaste generalmente da como resultado un acabado superficial deficiente e incluso puede provocar fallas graves en la herramienta.

Cómo evitar

El agrietamiento generalmente es causado por cargas excesivas y cargas de choque durante la operación, pero también puede ser causado por agrietamiento térmico (otro tipo de desgaste de la herramienta). Hay varios pasos para verificar si su herramienta de corte se ha agrietado. Primero, debe asegurarse de que la fresadora CNC no vibre ni castañetee. Luego, ajuste la velocidad y la velocidad de avance en consecuencia, aumente la velocidad y reduzca la velocidad de avance.

3. Agrietamiento térmico

Las grietas térmicas son causadas por fluctuaciones de temperatura durante el fresado. Se identifican como una serie de grietas en la superficie de la herramienta perpendiculares al filo de corte. La tasa de formación de grietas es lenta, pero puede provocar grietas y fallas prematuras de la herramienta.

Cómo evitar

Las grietas en caliente generalmente se identifican por las grietas de la herramienta perpendiculares al filo de corte. Una de las mejores formas de transferir las grietas térmicas es agregar un recubrimiento resistente al calor adecuado a la fresa de extremo. De manera similar al desgaste, las trayectorias de herramientas HEM brindan una excelente protección contra grietas térmicas porque estas trayectorias distribuyen el calor por todo el filo de la herramienta, lo que reduce la temperatura general y evita fluctuaciones de calor severas.

4. Fractura

Como sugiere el nombre, la fractura se refiere a la rotura repentina de la herramienta durante el funcionamiento de la máquina. La fractura es la pérdida total del uso de la herramienta debido a una fractura repentina, que generalmente es causada por una velocidad y avance inadecuados, un recubrimiento incorrecto o una profundidad de corte incorrecta. El problema del portaherramientas o el aflojamiento de la pieza de trabajo también pueden causar fracturas, y las propiedades inconsistentes del material de la pieza de trabajo también pueden causar fracturas.

Cómo evitar

Ajustar la velocidad, el avance y la profundidad de corte y verificar la rigidez de la configuración ayudará a reducir el agrietamiento. Optimizar el uso de refrigerante también ayuda a evitar puntos calientes en el material, que pueden desafilar el filo y causar fracturas. La trayectoria de la herramienta HEM evita la fractura al proporcionar una carga más consistente en la herramienta. Reduzca la carga de impacto, reduciendo así la presión sobre la herramienta, reduciendo así la posibilidad de daños y prolongando la vida útil de la herramienta.

Conclusión

Es importante controlar las herramientas y mantenerlas en buen estado de funcionamiento para evitar tiempos de inactividad y ahorrar dinero. El desgaste es causado tanto por fuerzas térmicas como mecánicas. Se puede ejecutar utilizando los parámetros operativos apropiados y las trayectorias de la herramienta HEM para distribuir el desgaste en toda la longitud de corte, reduciendo así el desgaste. Aunque todas las herramientas eventualmente sufrirán cierto grado de desgaste, si presta mucha atención a la velocidad, el avance y la profundidad de corte, el efecto puede retrasarse. Se deben tomar medidas preventivas para corregir el problema, a fin de no causar una falla completa de la herramienta.