Cómo los chaflanes y filetes afectan los costos de mecanizado CNC

En el proceso de mecanizado CNC de piezas, además de las esquinas vivas (que son figuras geométricas regulares entre dos superficies o vértices conectados), también puede optar por diseñar las esquinas como chaflanes o filetes.

Comprender la diferencia entre estos dos fenómenos es en realidad un factor básico que los diseñadores deben considerar. Esto se debe a que la elección que se haga determinará el éxito o el fracaso de la fabricación de la pieza y también afectará en cierta medida al coste de mecanizado de la pieza.

La inclusión de filetes y chaflanes en su diseño puede generar costos de mecanizado CNC adicionales y, en ocasiones, reducir la velocidad de producción. Es importante sopesar estos y otros factores antes de decidir si incluir chaflanes y filetes en el diseño de una pieza.

Este artículo explicará la información conceptual sobre filetes y chaflanes, sus ventajas y desventajas, y las precauciones al diseñarlos y usarlos.

¿Qué es el biselado?

Un chaflán es una esquina o un lado oblicuo o angulado del diseño de una pieza. Es lo opuesto a las esquinas redondeadas. El chaflán no tiene forma curva, sino que es recto y tiene un ángulo agudo. El borde achaflanado está inclinado o en ángulo para reducir la influencia de la esquina afilada y mejorar el ajuste de las piezas acopladas.

Generalmente, la función del biselado es eliminar las rebabas. Algunos procesos de instalación requieren un énfasis especial en el biselado, como la guía de instalación, la reducción de la concentración de tensiones y la facilidad de montaje.

¿Qué es el filete?

Hay diferentes definiciones de esquinas redondeadas. Sin embargo, en el diseño de piezas, el maquinista se refiere a la esquina redondeada como la parte redondeada del borde interior o exterior del diseño. El diseño de esquinas redondeadas requiere bordes redondeados, elimina todas las esquinas afiladas y contribuye a la apariencia y vida útil del componente.

Hay tres tipos de mecánicas de filete:filetes de inglete, cóncavos y convexos. Por dentro, las esquinas redondeadas son cóncavas, mientras que por fuera son convexas. Los ingenieros utilizan esquinas redondeadas para reducir la tensión en las piezas. Por lo tanto, las esquinas redondeadas ayudan a distribuir la tensión en una superficie más grande y evitan la deformación rápida de la parte comprimida.

Cuando el diseño necesita eliminar bordes afilados y baja concentración de tensión, la ingeniería de filetes es la mejor opción para los maquinistas.

Ventajas y desventajas del chaflán s y Filetes

Debido a los bordes redondeados de las esquinas redondeadas, la tensión física de las esquinas redondeadas se distribuye en un área más amplia y el factor de concentración de tensión es menor, lo que ayuda a mejorar el ensamblaje de las piezas mecanizadas CNC y las piezas de acoplamiento. Las esquinas redondeadas pueden soportar fácilmente cargas más grandes. Las esquinas redondeadas suelen ser seguras y duraderas.

Los bordes lisos creados por los filetes también se pueden recubrir y pintar más fácilmente. Por el contrario, el biselado hará que el recubrimiento siga el ángulo y se caerá con el tiempo.

Aunque los chaflanes son más propensos al desgaste natural debido a sus bordes afilados, estos bordes están ocultos y, por lo tanto, son mucho más seguros que las esquinas. Al ensamblar piezas acopladas, los chaflanes también son más indulgentes que los filetes:son especialmente adecuados para permitir que las piezas macho entren fácilmente en las piezas hembra durante el montaje, porque los orificios biselados permiten un movimiento y una inserción suaves. Más importante aún, los chaflanes se pueden aplicar rápida y fácilmente, porque una herramienta puede crear chaflanes de varios tamaños.

¿A qué se debe prestar atención cuando se utilizan chaflanes y filetes para piezas mecanizadas CNC?

Para que le resulte más fácil comprender si el diseño del producto incluye biselado o empalme, debe tener en cuenta muchos factores. Desde los aspectos de la función de piezas de mecanizado CNC, tolerancia de posición, costo, etc.

1. Función

Recuerde el uso final de los productos de piezas mecanizadas CNC. ¿Los bordes afilados y las esquinas dañan fácilmente el medio ambiente? ¿Se utilizará la pieza para aplicaciones de soporte de carga y, de ser así, cuánto peso debe soportar la pieza mecanizada por CNC? Considere si la función del producto depende de la presencia de chaflanes o filetes.

Por ejemplo, ¿es necesario pintar o recubrir la pieza y es necesario usar el barniz durante mucho tiempo? ¿Es necesario que el componente coincida exactamente con la pieza correspondiente o hay algún margen de maniobra? Responder estas preguntas te ayudará a determinar qué esquina debes usar.

2. Ubicación (interna y externa)

Es importante considerar si la esquina que está diseñando está dentro o fuera de la pieza mecanizada por CNC. En la mayoría de los casos, es más importante considerar completamente los bordes exteriores porque son más llamativos, más susceptibles a las condiciones externas y al desgaste con el tiempo.

Sin embargo, al diseñar un orificio adecuado para el eje, también es importante considerar el biselado o fileteado de las esquinas interiores. Se recomienda biselar a lo largo del borde del orificio, ya que el orificio biselado ayuda a mover el pasador y facilita la inserción del sujetador.

3. Tolerancia

La optimización de las tolerancias dimensionales es una parte clave del diseño del producto, especialmente cuando se mecanizan piezas con CNC. Determine la precisión que debe lograr su producto y cómo las mediciones incorrectas afectarán la funcionalidad y el ajuste del producto.

Además, pregúntese la importancia de las tolerancias para garantizar el rendimiento de las piezas mecanizadas por CNC y considere cómo verificar las tolerancias. Tenga en cuenta que la aplicación de tolerancias extremadamente estrictas puede ser costosa y el biselado generalmente permite un mayor margen de error.

4. Costo

La aplicación de chaflanes y filetes puede resultar costosa. Tómese un momento para considerar si el redondeo o el biselado son la clave del éxito del mecanizado CNC de piezas, o simplemente un beneficio adicional. Si realmente necesita una esquina dedicada, considere cuántas piezas necesita producir, porque esto también afectará el costo de las piezas de mecanizado CNC.

Conclusión

Comprender la pregunta de "qué son los filetes y los chaflanes" no debería ser una pregunta confusa. Puede utilizar los dos para diferentes propósitos según sus necesidades. Sin embargo, elegir el producto adecuado para su diseño es una de las decisiones más importantes al diseñar una pieza. Esto se debe a que la elección correcta hace que dicho diseño sea más eficiente, rentable y duradero.