Ángulos de hélice en herramientas de corte: beneficios e inconvenientes explicados

Aunque muchos factores impactan el resultado de una operación de mecanizado, un factor a menudo pasado por alto es el ángulo de hélice de la herramienta de corte. El ángulo de hélice de una herramienta se mide por el ángulo formado entre la línea central de la herramienta y una línea recta tangente a lo largo del filo de corte.

Un ángulo de hélice más alto, usualmente 40° o más, se enrollará alrededor de la herramienta "más rápido", mientras que una hélice "más lenta" usualmente es menos de 40°.

Al elegir una herramienta para una operación de mecanizado, los mecanizadores a menudo consideran el material, las dimensiones de la herramienta y el conteo de flautas. El ángulo de hélice también debe considerarse para contribuir a una evacuación de viruta eficiente, mejor acabado de pieza, vida útil prolongada de la herramienta, y tiempos de ciclo reducidos.

Regla General de Ángulos de Hélice

Una regla general es que a medida que el ángulo de hélice aumenta, la longitud de compromiso a lo largo del filo de corte disminuirá. Dicho esto, hay muchos beneficios e inconvenientes para ángulos de hélice lentos y altos que pueden impactar cualquier operación de mecanizado.

Herramienta de Hélice Lenta <40°

Beneficios

• Resistencia Mejorada — Un núcleo más grande crea una herramienta fuerte que puede resistir la deflexión, o la fuerza que doblará una herramienta bajo presión.
• Reducción de Elevación — Una hélice lenta disminuirá que una pieza se eleve de la mesa de trabajo en configuraciones menos seguras.
• Evacuación de Viruta Mayor — La hélice lenta permite a la herramienta crear una viruta grande, ideal para desbastar material.

Inconvenientes

• Acabado Rugoso — Una fresa de hélice lenta toma una viruta grande, pero a veces lucha para evacuar la viruta. Esta ineficiencia puede resultar en un acabado de pieza deficiente.
• Velocidad de Avance Más Lenta — La fuerza radial aumentada de una fresa de hélice lenta requiere ejecutar la fresa a una velocidad de avance más lenta.

Herramienta de Hélice Alta >40°

Beneficios

• Fuerza Radial Menor — La herramienta funcionará más silenciosa y suave debido a mejor acción de cizallamiento, y permitirá menos deflexión y más estabilidad en aplicaciones de pared delgada.
• Evacuación de Viruta Eficiente — A medida que el ángulo de hélice aumenta, la longitud de compromiso del filo de corte disminuirá, y la fuerza axial aumentará. Esto eleva las virutas hacia afuera y lejos, resultando en evacuación eficiente.
• Acabado de Pieza Mejorado — Con fuerzas radiales menores, las herramientas de hélice alta pueden cortar a través del material mucho más fácilmente con mejor acción de cizallamiento, dejando un acabado superficial mejorado.

Inconvenientes

• Dientes de Corte Más Débiles — Con una hélice más alta, los dientes de una herramienta serán más delgados, y por tanto más débiles.
• Riesgo de Deflexión — Los dientes más pequeños de la herramienta de hélice alta aumentarán el riesgo de deflexión, o la fuerza que doblará una herramienta bajo presión. Esto limita qué tan rápido puede empujar herramientas de hélice alta.
• Riesgo Aumentado de Fallo de Herramienta — Si la deflexión no se gestiona adecuadamente, esto puede resultar en mala calidad de acabado y fallo de herramienta.

Ángulo de Hélice: Una Decisión Importante

En resumen, un mecanizador debe considerar muchos factores al elegir herramientas para cada aplicación. Entre el material, los requisitos de acabado, y tiempos de ejecución aceptables, un mecanizador debe también considerar el ángulo de hélice de cada herramienta usada. Una fresa de hélice lenta permitirá formación de viruta grande, resistencia de herramienta aumentada y reducción de fuerzas de elevación. Sin embargo, puede no dejar un excelente acabado. Una fresa de hélice alta permitirá evacuación de viruta eficiente y excelente acabado de pieza, pero puede estar sujeta a deflexión aumentada, lo que puede llevar a rotura de herramienta si no se gestiona adecuadamente.