Dominando el contorneado CNC: consideraciones clave para mecanizado 5 ejes

¿Qué es el Contorneado?

Contornear una pieza significa crear un acabado fino en una superficie irregular o desigual. Disímil al acabado de una pieza plana o uniforme, el contorneado CNC involucra el acabado de una pieza redondeada, curva, o de otra forma única.

Contorneado CNC y Mecanizado 5 Ejes

Las máquinas 5 ejes son particularmente adecuadas para aplicaciones de contorneado. Porque el contorneado involucra el acabado de una pieza intrincada o única, los múltiples ejes de movimiento en juego con el mecanizado 5 ejes permiten a la herramienta acceder a áreas difíciles de alcanzar, así como seguir trayectorias de herramienta intrincadas.

Avances Recientes

El software CAM avanzado ahora puede escribir el G-Code (el programa paso a paso necesario para crear una pieza terminada) para una aplicación de mecanizador, lo que ha simplificado drásticamente las aplicaciones de contorneado. Simplemente, en lugar de pasar varias horas escribiendo el código para una aplicación, el software ahora maneja este paso. A pesar de estos avances, la mayoría de jóvenes mecanizadores aún requieren escribir sus propios G-Codes al principio de sus carreras para ganar familiaridad valiosa con las máquinas y sus capacidades. El software CAM, para muchos, es un lujo ganado con tiempo.

Beneficios del Software CAM Avanzado

Ahorro de Tiempo Aumentado
Porque el contorneado requiere movimientos de herramienta muy específicos y parámetros de corte que cambian rápidamente, liberar a los mecanizadores de la carga de escribir su propio código complejo puede ahorrar tiempo valioso de preparación y reducir tiempo de inactividad de mecanizado.

Tiempos de Ciclo Reducidos
Los G-Codes generados pueden cortar varios minutos de un tiempo de ciclo al remover redundancias dentro de la aplicación. En lugar de contornear un área de la pieza que no lo requiere, o que ya ha sido mecanizada, el Software CAM localiza las áreas muy específicas que requieren tiempo de mecanizado y atención para maximizar eficiencia.

Consistencia Mejorada
Los programas CAM empaquetados con Software CAD como SolidWorks son típicamente los mejores en términos de consistencia y capacidad para manejar diseños complejos. Mientras el Software CAD ayuda a un mecanizador generar la pieza, el Programa CAM dice a una máquina cómo hacerla.

Consejos Adecuados

Utilizar Profundidades de Corte Apropiadas

Antes de correr una operación de contorneado, un corte de desbaste inicial se toma para remover material en pasos en el eje Z para dejar una cantidad limitada de material para la pasada final de contorneado. En este paso, es crucial dejar la cantidad correcta de material para contorneado — demasiado material para la pasada de contorneado puede resultar en mal acabado superficial o pieza/herramienta dañada, mientras que muy poco material puede llevar a tiempo de ciclo prolongado, productividad disminuida y un resultado final deficiente.

La aplicación de contorneado debería remover desde .010" hasta 25% del diámetro de corte de la herramienta. Durante el contorneado, es posible que los avances disminuyan mientras las velocidades aumentan, llevando a un acabado mucho más suave. También es importante tener en cuenta que a lo largo del corte de acabado, la cantidad de compromiso entre el filo de corte de la herramienta y la pieza variará regularmente — incluso dentro de una sola pasada.

Usar Herramientas Mejor Adaptadas

La selección ideal de herramienta para operaciones de contorneado comienza eligiendo el perfil apropiado de la herramienta. Un radio grande o perfil de bola es muy a menudo usado para esta operación porque no deja tanta evidencia de trayectoria de herramienta. Más bien, efectivamente alisan el material a lo largo de la cara de la pieza. Las fresas de desbaste (Undercutting End Mills), también conocidas como cortadores tipo piruleta (lollipop cutters), tienen perfiles de bola esférica que las hacen excelentes opciones para aplicaciones de contorneado. La fresa de desbaste de vástago reducido 300° de Harvey Tool, por ejemplo, presenta un alto conteo de flautas para beneficiar acabado de pieza para profundidades de corte ligeras, mientras mantiene la capacidad de alcanzar áreas difíciles del frente o reverso de una pieza.

Verificar G-Code

Aunque el software CAM avanzado creará el G-Code para una aplicación, ahorrando tiempo y dinero valioso a un mecanizador, la precisión de este código es aún vitalmente importante para el resultado general del producto final. Los mecanizadores deben buscar problemas como llamada de herramienta incorrecta, movimientos rápidos que se acercan demasiado al material, o incluso offsets que necesitan corrección. Fallar en revisar el G-Code antes de comenzar el mecanizado puede resultar en fallo catastrófico de máquina y cientos de miles de dólares en daños.

Insertar un M01 — o una notación a la máquina en el G-Code para detenerse y esperar aprobación del mecanizador antes de pasar al siguiente paso — puede ayudar a un mecanizador a asegurar que todo está aprobado con una siguiente fase de una operación, o si alguna redundancia está configurada para ocurrir, antes de la continuación.

Contorneado Resumido

El contorneado CNC se usa más a menudo en máquinas 5 ejes como operación de acabado para piezas de forma única o intrincadas. Después de una pasada de desbaste inicial, la operación de contorneado —hecha más a menudo con fresas de desbaste (undercutting) o fresas de bola (ball end mills), remueve desde .010" hasta 25% del diámetro de corte en material de la pieza para asegurar que las especificaciones de pieza se cumplan y un acabado fino se logre. Durante el contorneado, corte solo en profundidades recomendadas, asegure que el G-Code es correcto, y use herramienta mejor adaptada para esta operación.