Introducción al fresado de alta eficiencia

La siguiente es solo una de varias publicaciones de blog relacionadas con el fresado de alta eficiencia. Para lograr una comprensión completa de este popular método de mecanizado, ¡vea cualquiera de las publicaciones adicionales de HEM a continuación!

Mecanizado de alta velocidad frente a HEM I Cómo combatir el adelgazamiento de virutas I Inmersión en la profundidad de corte I Cómo evitar los 4 tipos principales de desgaste de herramientas I Introducción al fresado trocoidal

El fresado de alta eficiencia (HEM) es una estrategia que está ganando popularidad rápidamente en la industria metalúrgica. La mayoría de los paquetes CAM ahora ofrecen módulos para generar trayectorias HEM, cada una con su propio nombre propietario. En estos paquetes, HEM también puede ser conocido como Fresado Dinámico o Mecanizado de Alta Eficiencia, entre otros. HEM puede dar como resultado una gran eficiencia en el taller, una mayor vida útil de la herramienta, un mayor rendimiento y ahorros de costos. Las fresas de mango de alto rendimiento diseñadas para alcanzar velocidades y avances más altos ayudarán a los maquinistas a obtener todos los beneficios de este popular método de mecanizado.

Fresado de alta eficiencia definido

HEM es una técnica de fresado para desbaste que utiliza una profundidad de corte radial (RDOC) más baja y una profundidad de corte axial (ADOC) más alta. Esto distribuye el desgaste uniformemente a lo largo del borde de corte, disipa el calor y reduce la posibilidad de que falle la herramienta.

Esta estrategia difiere del fresado tradicional o convencional, que generalmente requiere un RDOC más alto y un ADOC más bajo. El fresado tradicional provoca concentraciones de calor en una pequeña porción de la herramienta de corte, acelerando el proceso de desgaste de la herramienta. Además, mientras que el fresado tradicional exige más pasadas axiales, las trayectorias HEM utilizan más pasadas radiales.

Para obtener más información sobre cómo optimizar la profundidad de corte en relación con HEM, consulte Profundización de corte:enfoques periféricos, ranurados y HEM.

Aplicaciones CAM integradas

La tecnología de mecanizado ha ido avanzando con el desarrollo de máquinas más rápidas y potentes. Para mantenerse al día, muchas aplicaciones CAM han desarrollado características integradas para las trayectorias de herramienta HEM, incluido el fresado trocoidal, un método de mecanizado utilizado para crear una ranura más ancha que el diámetro de corte de la herramienta de corte.

HEM se basa en gran medida en la teoría que rodea el adelgazamiento radial de virutas, o el fenómeno que ocurre con la variación de RDOC, y se relaciona con el espesor de virutas y el avance por diente. HEM ajusta los parámetros para mantener una carga constante en la herramienta durante toda la operación de desbaste, lo que da como resultado tasas de eliminación de material (MRR) más agresivas. De esta manera, HEM se diferencia de otras trayectorias de herramientas de alto rendimiento, que involucran diferentes métodos para lograr un MRR significativo.

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Prácticamente cualquier máquina CNC puede realizar HEM:la clave es un controlador CNC rápido. Al convertir un programa normal a HEM, se escribirán unas 20 líneas de código HEM por cada línea de código normal. Se necesita un procesador rápido para buscar el código y mantenerse al día con la operación. Además, también se necesita un software CAM avanzado que gestione de forma inteligente la carga de herramientas ajustando el IPT y el RDOC.

Casos prácticos de fresado de alta eficiencia

El siguiente ejemplo muestra el resultado que obtuvo un maquinista al usar una herramienta Helical Solutions HEV-5 para realizar una operación HEM en acero inoxidable 17-4PH. Mientras realizaba HEM, esta fresa de mango de 5 flautas de ½” de diámetro acopló la pieza solo un 12 % radialmente, pero 100 % axialmente. Este maquinista pudo reducir el desgaste de la herramienta y pudo completar 40 piezas con una sola herramienta, en comparación con solo 15 con una trayectoria de desbaste tradicional.

El efecto de HEM en una aplicación de desbaste también se puede ver en el caso de estudio a continuación. Mientras mecanizaba aluminio 6061 con H45AL-C-3 de Helical, un desbastador de 3 canales de 1/2″, este maquinista pudo terminar una pieza en 3 minutos, en comparación con los 11 minutos con una trayectoria de desbaste tradicional. Una herramienta pudo fabricar 900 piezas con HEM, un aumento de más del 150 % con respecto al método tradicional.

Importancia de las herramientas para HEM

En términos generales, HEM se trata de ejecutar la herramienta, no de la herramienta en sí. Prácticamente todas las herramientas pueden realizar HEM, pero el uso de herramientas construidas para resistir los rigores de HEM resultará en un mayor éxito. Si bien puedes correr una maratón con cualquier tipo de calzado, es probable que obtengas los mejores resultados y el mejor rendimiento con los zapatos para correr.

HEM a menudo se considera un método de mecanizado para herramientas de mayor diámetro debido a la MRR agresiva de la operación y la fragilidad de las herramientas de menos de 1/8 "de tamaño. Sin embargo, también se pueden usar herramientas en miniatura para lograr HEM.

El uso de herramientas en miniatura para HEM puede crear desafíos adicionales que deben entenderse antes de comenzar su operación.

Las mejores herramientas para HEM:

• Recuento alto de flautas para aumentar el MRR.
• Gran diámetro de núcleo para mayor resistencia.
• Recubrimiento de la herramienta optimizado para el material de la pieza de trabajo para aumentar la lubricidad.
• Diseño de paso variable/hélice variable para armónicos reducidos.

Conclusiones clave

HEM es una operación de mecanizado cuya popularidad sigue creciendo en los talleres de todo el mundo. Una técnica de fresado para desbaste que utiliza un RDOC más bajo y un ADOC más alto que el fresado tradicional, HEM distribuye el desgaste de manera uniforme en el filo de una herramienta, lo que reduce las concentraciones de calor y ralentiza la tasa de desgaste de la herramienta. Esto es especialmente cierto en las herramientas más adecuadas para promover los beneficios de HEM.