Dominar el Fresado de Alta Eficiencia: Técnicas y Beneficios

Lo siguiente es solo una de varias publicaciones de blog relevantes para el Fresado de Alta Eficiencia. Para lograr una comprensión completa de este popular método de mecanizado, ¡consulte cualquiera de las publicaciones adicionales de HEM a continuación!

Mecanizado de Alta Velocidad vs. HEM | Cómo Combatir el Adelgazamiento del Viruta | Profundizando en la Profundidad de Corte | Cómo Evitar 4 Tipos Principales de Desgaste de Herramienta | Introducción al Fresado Trocoidal

El Fresado de Alta Eficiencia (HEM) es una estrategia que está ganando rápidamente popularidad en la industria del mecanizado de metales. La mayoría de los paquetes CAM ahora ofrecen módulos para generar trayectorias de herramienta HEM, cada uno con su propio nombre propietario. En estos paquetes, el HEM también puede conocerse como Fresado Dinámico o Mecanizado de Alta Eficiencia, entre otros. El HEM puede resultar en una profunda eficiencia en el taller, vida útil prolongada de la herramienta, mayor rendimiento y ahorro de costos. Las fresas de alto rendimiento diseñadas para alcanzar velocidades y avances más altos ayudarán a los mecanizadores a cosechar todos los beneficios de este popular método de mecanizado.

Fresado de Alta Eficiencia Definido

El HEM es una técnica de fresado para desbaste que utiliza una menor Profundidad de Corte Radial (RDOC) y una mayor Profundidad de Corte Axial (ADOC). Esto distribuye el desgaste uniformemente a lo largo del filo de corte, disipa el calor y reduce la posibilidad de fallo de la herramienta.

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

Para más información sobre la optimización de la Profundidad de Corte en relación con el HEM, consulte Profundizando en la Profundidad de Corte: Enfoques Periféricos, Ranurado y HEM.

Aplicaciones CAM Integradas

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

El HEM se basa en gran medida en la teoría que rodea el Adelgazamiento Radial de la Viruta, o el fenómeno que ocurre con la RDOC variable, y se relaciona con el espesor de la viruta y el avance por diente. El HEM ajusta los parámetros para mantener una carga constante en la herramienta durante toda la operación de desbaste, lo que resulta en tasas de remoción de material (MRR) más agresivas. De esta manera, el HEM difiere de otras trayectorias de alto rendimiento, que involucran diferentes métodos para lograr MRR significativas.

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

Estudios de Caso de Fresado de Alta Eficiencia

El siguiente ejemplo muestra el resultado que obtuvo un mecanizador al utilizar una herramienta Helical Solutions HEV-5 para realizar una operación HEM en acero inoxidable 17-4PH. Al realizar HEM, esta fresa de ½" de diámetro y 5 filos comprometió la pieza solo un 12% radialmente, pero un 100% axialmente. Este mecanizador pudo reducir el desgaste de la herramienta y completar 40 piezas con una sola herramienta, frente a solo 15 con una trayectoria de desbaste tradicional.

El efecto del HEM en una aplicación de desbaste también se puede ver en el estudio de caso a continuación. Al mecanizar aluminio 6061 con la fresa H45AL-C-3 de Helical, una fresa de desbaste de 1/2", 3 filos, este mecanizador pudo terminar una pieza en 3 minutos, frente a 11 minutos con una trayectoria de desbaste tradicional. Una herramienta pudo fabricar 900 piezas con HEM, un aumento de más del 150% sobre el método tradicional.

Importancia del Utillaje para HEM

En general, el HEM es una cuestión de cómo se ejecuta la herramienta, no de la herramienta en sí. Prácticamente cualquier herramienta puede realizar HEM, pero el uso de utillaje diseñado para soportar los rigores del HEM resultará en un mayor éxito. Aunque puedes correr un maratón con cualquier tipo de zapatos, probablemente obtendrías los mejores resultados y rendimiento con zapatillas para correr.

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

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

Mejores Herramientas para HEM:

• Alto número de filos para aumentar la MRR.
• Diámetro de núcleo grande para mayor resistencia.
• Recubrimiento de herramienta optimizado para el material de la pieza para mayor lubricidad.
• Diseño de paso variable/hélice variable para reducir armónicos.

Conclusiones Clave

El HEM es una operación de mecanizado que sigue creciendo en popularidad en talleres de todo el mundo. Una técnica de fresado para desbaste que utiliza una RDOC menor y una ADOC mayor que el fresado tradicional, el HEM distribuye el desgaste uniformemente a lo largo del filo de corte de una herramienta, reduciendo las concentraciones de calor y ralentizando la tasa de desgaste. Esto es especialmente cierto en utillaje mejor adaptado para promover los beneficios del HEM.