Maximiza la Vida Útil de la Herramienta e Incrementa la Productividad: 5 Estrategias Comprobadas

¿Cuál es el secreto para optimizar el rendimiento y prolongar la vida útil de la herramienta? Lo reducimos a los principales métodos que ofrecen el mayor retorno en la fabricación de piezas.

Elegir los avances y velocidades adecuados al mecanizar requiere un delicado equilibrio entre productividad, calidad de la pieza y selección de la herramienta. Si se exige demasiado a las máquinas y herramientas de corte, el tiempo necesario para cambiar las herramientas puede consumir cualquier ganancia de productividad, y los maquinistas pueden desgastar sus herramientas demasiado rápido.

Por otro lado, tratar las máquinas con excesivo cuidado puede reducir los costos de herramienta a expensas del rendimiento. Y todos sabemos que en el negocio de la fabricación de piezas, el tiempo es dinero. Por eso encontrar el punto óptimo entre vida útil de la herramienta y productividad puede parecer una búsqueda esquiva, con la que incluso maquinistas y programadores experimentados luchan por satisfacer.

Aquí presentamos cinco técnicas que ayudarán a los operadores de máquinas a aumentar la vida útil de la herramienta y encontrar el equilibrio adecuado de velocidades y avances para cualquier aplicación.

Vida Útil de la Herramienta: Enfoque en Velocidades y Avances

De los tres parámetros de corte —avance, velocidad y profundidad de corte—, la velocidad de corte es fácilmente la más importante. Se mide en pies de superficie por minuto (o metros/minuto para talleres métricos), y puede pensarse como la velocidad a la que la herramienta y la pieza se mueven una respecto a la otra.

Siempre inicie cualquier operación de mecanizado determinando la velocidad de corte óptima basada en el material a cortar y el grado y recubrimiento de carburo utilizados —velocidades de corte más altas producen más calor y, por tanto, mayor desgaste en el flanco, pero mecanizar más rápido puede ayudar a reducir el filo de arranque (BUE), la principal causa de fallo en aleaciones a base de níquel.

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Considere el Desgaste en el Flanco en su Fórmula de Avance

En EE. UU., los operadores de torno miden los avances en pulgadas por revolución (IPR), mientras que los de fresado usan pulgadas por minuto (IPM), determinados por la carga de viruta por diente multiplicada por el número de dientes.

En cualquier caso, avanzar más rápido produce más calor y mayor desgaste en el flanco, pero también produce más piezas en menos tiempo.

El desgaste en el flanco es el mejor tipo de desgaste, por lo que es una buena idea avanzar en el límite superior de las recomendaciones del fabricante de la herramienta de corte. Eso suponiendo, por supuesto, que su máquina herramienta sea lo suficientemente robusta para manejarlo y que tenga un agarre firme en la pieza de trabajo.

Optimice su Profundidad de Corte

Determinar la profundidad de corte (DOC) óptima en aplicaciones de torneado es en gran medida una cuestión de cuánto material puede remover por pasada sin sacar la pieza del plato, aunque la DOC nunca debe exceder la mitad del círculo inscrito (IC) de la plaquita.

En centros de mecanizado, los valores de DOC son radiales y axiales. El radial mide el ancho del corte. El axial mide la profundidad en la pieza de trabajo.

Las estrategias de fresado trocoidal y otras modernas generalmente se basan en una DOC radial ligera y el máximo compromiso axial que la herramienta de corte, el portaherramientas y la máquina puedan manejar.

La DOC tiene el menor efecto en la vida útil de la herramienta, aunque una DOC ligera significa que se necesitarán más pasadas para terminar la operación de desbaste, lo que podría significar un mayor consumo de plaquitas.

Una advertencia: Una DOC demasiado agresiva puede provocar vibraciones, rotura de herramientas o piezas volando por el taller.

Aproveche los Grados de Herramienta Precisos

Es fácil argumentar en contra de "demasiadas plaquitas" en el almacén de herramientas. El exceso de inventario puede sumar, por lo que más estilos, grados, recubrimientos y marcas de los absolutamente necesarios para satisfacer las necesidades de mecanizado del taller pueden causar desperdicio involuntario.

Sin embargo, hay otro lado de la moneda: los fabricantes de herramientas de corte hacen grandes esfuerzos para optimizar sus productos para clases de materiales específicas e incluso materiales específicos con el fin de maximizar el rendimiento.

Las herramientas de corte de propósito general son adecuadas para trabajos de mecanizado general, pero con la fabricación de piezas de alto volumen con materiales difíciles como compuestos CFRP, titanio y otros, vale la pena afinar la selección de plaquitas.

Utilice una Programación Adecuada

La combinación perfecta de avance, velocidad y DOC no sirve de nada si las trayectorias de herramienta son incorrectas. Por eso los maquinistas deben evaluar todas las técnicas disponibles en el arsenal de un programador.

Están las trayectorias trocoidales, por ejemplo, que aprovechan el efecto de adelgazamiento de viruta para mejorar prácticamente todos los aspectos del mecanizado.

El fresado en rodajas puede usarse para "limpiar las esquinas" en piezas fresadas. El arqueo al entrar y salir del corte es efectivo tanto en fresadoras CNC como en tornos. Lo mismo se puede decir del pre-biseliado de piezas para reducir el choque del cortador al entrar.

El fresado por hundimiento es una forma alternativa pero efectiva de desbastar cavidades profundas. Y las estrategias de fresado de alto avance dirigen las fuerzas de corte hacia el cono del husillo, lo que ayuda cuando se enfrentan voladizos de herramienta largos.

Hay más: Las herramientas de corte con ángulo de ataque positivo hacen maravillas para aumentar la productividad, pero asegúrese de aumentar los avances para compensar la viruta más delgada, de lo contrario ocurrirá rozamiento. Mantenga la rigidez y minimice la excentricidad con portaherramientas de fresado de alta calidad, de contracción térmica e hidráulicos.

Use sujeción hidráulica siempre que sea posible. Y en cuanto a avances y velocidades, siempre comience con las directrices publicadas por el proveedor de la herramienta de corte. Lo más probable es que sean más altas de lo esperado (y no, no es para vender más plaquitas).

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