Cómo afecta el radio de esquina al mecanizado CNC

Cuando se trata de la fabricación de metales, cada tipo de maquinaria tendrá algunas limitaciones en cuanto al tamaño, los ángulos, las curvas y los contornos que se pueden lograr. El mecanizado CNC no es diferente. Un radio de esquina de mecanizado CNC se refiere al radio interno de las esquinas de su pieza.

Más allá de las restricciones de tamaño de lo que puede acomodar la maquinaria CNC, otra consideración importante es el radio de esquina. Con el radio de esquina de mecanizado CNC, generalmente no es posible lograr un ángulo perfectamente agudo en las esquinas internas. Los radios de las esquinas que elija para su diseño pueden tener un efecto dramático en la eficiencia con la que se puede mecanizar y en la calidad del acabado final de la pieza mecanizada.

Este blog profundizará en el concepto de radio de esquina en el mecanizado CNC y cómo elegir los radios de esquina ideales para sus requisitos y presupuesto.

¿Qué es el radio de esquina?

Para el mecanizado CNC, el radio de esquina se refiere al radio interno de las esquinas de su pieza.

Todas las herramientas de fresado CNC tienen forma cilíndrica y crearán un radio al cortar una cavidad interna. El radio de las herramientas empleadas durante el proceso de mecanizado CNC determinará qué radios de esquina son posibles.

¿Por qué es importante el radio de las esquinas?

El radio de la esquina es sumamente importante para el mecanizado CNC, ya que tendrá un efecto directo en la calidad del mecanizado. que se puede lograr, así como la cantidad de tiempo que llevará mecanizar una pieza .

Cuando mecanice con CNC características internas, el radio de esquina que intente lograr afectará el acabado del interior de su pieza. Intentar obtener un radio de esquina ajustado en relación con el radio de la herramienta aumentará la cantidad de contacto de la herramienta con los lados interiores de la pieza, lo que provocará una disminución en la calidad del acabado.

Es posible que la trayectoria de la herramienta gire 90 grados para crear un radio de esquina que sea igual al radio de la herramienta (el mínimo posible). Sin embargo, esto no se recomienda porque causará una gran cantidad de tensión tanto en la herramienta como en la pieza. Cuando la herramienta llegue a la esquina, deberá detenerse y girar. Esto tiene la posibilidad de crear marcas de vibración debido al aumento de la vibración de la herramienta y ralentizará el tiempo de corte. Es posible usar un herramental más pequeño para lograr radios de esquina más estrechos, pero el herramental más pequeño viene con algunas advertencias.

Las herramientas más grandes producen radios de esquina más grandes, pero funcionan más rápido, lo que reduce el tiempo que lleva mecanizar la pieza. Por lo tanto, herramientas más pequeñas conducirán a mayores costos. Las herramientas más pequeñas también están más limitadas en la profundidad de funciones (profundidad de bolsillo) que pueden lograr. Esto crea una relación inversa entre los radios de las esquinas y la profundidad de la característica.

En resumen, usar los radios más grandes posibles para su diseño aumentará la calidad del acabado de la superficie y reducirá los costos de mecanizado. Las herramientas más grandes que crean radios más grandes funcionan más rápido y reducen los costos.

Requisitos mínimos para radios de esquina

Hay un requisito mínimo para los radios de las esquinas, ya que la herramienta no puede encajar físicamente en una esquina de 90° que sea más pequeña que su radio, como se muestra en la imagen a continuación.

Para obtener una mejor comprensión de por qué aumenta el acoplamiento de la herramienta, es útil observar las trayectorias necesarias para formar esquinas afiladas. Aquí hay un gif para ayudar a ilustrar el acoplamiento de la herramienta según el radio de la esquina.

El gif muestra dos radios de esquina diferentes. La línea roja indica la trayectoria de la herramienta y el área resaltada en amarillo indica el compromiso de la herramienta.

En primera instancia, la trayectoria de la herramienta es de 90 grados, lo que muestra un área amarilla ancha para el acoplamiento de la herramienta.

La segunda secuencia del gif muestra una ruta de herramienta más redondeada, que muestra un área amarilla más pequeña, lo que representa menos participación de la herramienta. El mayor enganche de la herramienta ejerce más presión sobre el material y la herramienta, lo que da como resultado una menor calidad del acabado superficial.

Esta segunda secuencia en el gif ilustra un radio de esquina drásticamente aumentado desde un arco mucho más grande en la trayectoria de la herramienta. Un radio de esquina más grande Disminuye considerablemente las fuerzas de corte sobre la herramienta y mejora el acabado. También permitiría reducir el tiempo de corte y, por lo tanto, reducir los costos.

Comparación de diferentes radios de esquina con la misma herramienta

A continuación se muestra un gif de una muestra que muestra cuatro radios de esquina diferentes, cada uno logrado con la misma herramienta.

Verde = el ángulo más grande para la trayectoria, lo que la convierte en la opción ideal

Amarillo = Este radio de esquina es adecuado; sin embargo, lo mejor es un radio de herramienta del 200 %.

Naranja = El radio de herramienta del 120 % no es ideal.

Rojo = No se recomienda este radio de esquina, ya que dará como resultado un acabado superficial de mala calidad.

¿Cómo elijo un radio de esquina?

Como se explica en esta publicación de blog, el radio de esquina que elija puede tener un efecto dramático en la eficiencia con la que se puede mecanizar su pieza, así como en la calidad de salida lograda.

El siguiente cuadro describe los valores de radio mínimo que recomendamos para una profundidad característica.

La columna del extremo, Radio mínimo recomendado, significa que tenemos procesos para estos valores que funcionan bien.

El radio mínimo es el mínimo teórico que podemos lograr, pero ese radio está por debajo del radio recomendado. Si elige el radio mínimo, el costo aumentará y la calidad del acabado superficial puede verse afectada.

Siempre recomendamos mantener los radios lo más grandes posible.

Profundidad de la característica	Radio mínimo	Radio mínimo recomendado
0,47” (11,938 mm)	0,016” (0,406 mm)	0,031” (0,787 mm)
0,75” (19,05 mm)	0,032” (0,813 mm)	0,063” (1,6 mm)
2” (50,8 mm)	0,063” (1,6 mm)	0,094” (2,388 mm)
3" (76,2 mm)	0,125” (3,175 mm)	0,15” (3,81 mm)
3,25” (82,55 mm)	0,25” (6,35 mm)	0,275” (6,985 mm)
4,25” (107,95 mm)	0,3” (7,62 mm)	0,325” (8,255 mm)
5,75” (146,05 mm)	0,75” (19,05 mm)	0,8” (20,23 mm)

Conclusión

En última instancia, al diseñar sus piezas mecanizadas CNC, deberá equilibrar sus requisitos con las limitaciones que surgen de las herramientas. Y, por supuesto, el presupuesto suele entrar en juego.

El objetivo de este blog es explicar cómo los radios de las esquinas son una consideración importante al crear sus diseños de carcasas y piezas mecanizadas CNC, ya que los radios de las esquinas que elija afectarán directamente el tiempo de mecanizado y el costo del proyecto.

¿Todavía atascado? No se preocupe, nuestro equipo de Servicios de diseño e ingeniería CNC está aquí para ayudarlo. Contáctenos para discutir su diseño y sus requisitos finales. Nuestra misión es encontrar una solución que funcione para usted para que pueda mantener sus proyectos en movimiento y cumplir con sus plazos.