Lo Esencial: Qué Hacer y Qué Evitar para un Acabado Superficial Superior en Piezas Mecanizadas por CNC

Para obtener piezas de mecanizado CNC perfectas, debemos tener en cuenta varios factores. Algunos de estos indicadores principales aparecen antes de iniciar la fabricación, como las dimensiones y tolerancias correctas, la geometría, la calidad de las materias primas, etc. Sin embargo, una vez producidas las piezas mecanizadas, aún queda trabajo por hacer.

El acabado superficial

El acabado superficial es un proceso que ayuda a definir y refinar la textura general (dirección, rugosidad y ondulación) de la pieza mecanizada. No podemos subestimar la importancia de un acabado superficial impecable, especialmente crítico en aplicaciones aeroespaciales y médicas. Que las piezas se desechen en la etapa de acabado no es el resultado que espera el taller. ¿Qué variables deben considerarse antes de entrar en la fase de acabado?

¿Cómo garantizar que los pasos que tomamos logren un mejor acabado superficial? Hemos compilado una lista de lo que se debe y no se debe hacer en los principales acabados superficiales para ayudarle a mejorar sus piezas mecanizadas por CNC.

Qué hacer (Do's)

1. Comprender la medición del acabado superficial

Existen varias técnicas y características para medir el acabado superficial, incluyendo el análisis de perfil, inspección de área y microscopía, centrándose en el pico de rugosidad (Ra) y su separación (D). Debemos entender qué tecnología es la más adecuada y puede lograr los resultados deseados sin invertir excesiva energía y tiempo.

2. Aumentar la velocidad de corte y reducir el avance

Al mecanizar piezas costosas, asegúrese de seguir siempre los parámetros predefinidos de avance y velocidad correctos. La forma adecuada de manejar el acabado es aumentar los pies de superficie por minuto (SFM) y disminuir las pulgadas por revolución (IPR). Aumentar el SFM reduce la acumulación de filo (BUE), prolonga la vida de la herramienta y reduce la posibilidad de fallos catastróficos que dañen las piezas terminadas. Reducir el IPR disminuye el desgaste lateral y extiende la vida del filo.

En el desbaste, lo ideal es usar una herramienta capaz de alto avance para remover material rápidamente. En el acabado, lo mejor es cortar a poca profundidad y mantener el avance conservador.

3. Utilizar rompevirutas

Controlar las virutas es clave para un buen acabado superficial. Las virutas generadas obstaculizan en gran medida todo el proceso de mecanizado. Antes de contactar con la pieza, deben controlarse.

Recomendamos usar un rompevirutas de alta calidad, que reduce la presión de corte y facilita la evacuación de virutas. En materiales que producen virutas largas y finas, al romperlas en fragmentos que caen fácilmente en la zona de corte, se ayuda a que las virutas largas abandonen la zona de corte de forma rápida y sencilla.

4. Aumentar el radio de punta

Existe una relación directa entre el radio de punta de la herramienta y el acabado superficial resultante. Es cierto que un radio de punta menor reduce la presión sobre la herramienta, pero también limita el avance que puede utilizarse.

La herramienta solo puede avanzar a la mitad del radio de punta. Si se excede este rango, la superficie resultante se asemeja a un roscado. Por tanto, utilice el radio más grande posible para producir el mejor acabado sin vibraciones.

Un radio de punta mayor también permite cortes más pesados, necesario al mecanizar materiales difíciles. Sin embargo, si el radio de punta es grande, debe dejarse más material en la pieza para remover en la pasada de acabado.

5. Usar herramientas balanceadas para reducir vibraciones

Es importante usar tecnología de herramientas balanceadas para reducir la vibración aparente durante el acabado. Si sus RPM son más altas, este paso cobra mayor importancia.

6. Usar filo afilado, ángulo de ataque y ángulo positivo

No hay duda de que necesitamos filos más afilados, ángulos de ataque mayores y ángulos de rake positivos para obtener un mejor acabado superficial.

7. Verificar el portaherramientas y el sujeta-piezas

Un factor que a menudo se pasa por alto al intentar mejorar el acabado superficial es el portaherramientas. Si el portaherramientas está viejo y la ranura para sujetar el filo está desgastada, la herramienta puede moverse. Cualquier movimiento del filo causará vibraciones y resultará en un mal acabado superficial.

Las vibraciones causadas por una fijación incorrecta de la herramienta y dispositivos o máquinas-herramienta no rígidas producirán un mal acabado superficial.

Un entorno de trabajo rígido y estable también es clave. Y, cuanto mayor sea la tasa de remoción de metal, más importante será un sujeción estable de la pieza.

Qué no hacer (Don'ts)

8. No usar la misma herramienta para desbaste y acabado

Aprenda a reservar las herramientas de desbaste para desbastar y las de acabado para acabar.

Las piezas pueden desbastarse con filos de radio de punta grande, ángulo de rake grande y avance rápido. Luego, una herramienta de acabado con el ángulo de ataque y radio requeridos puede usar la superficie de limpieza (wiper flat), que alisa la pieza, resultando en un mejor acabado superficial.

La poca profundidad de acabado es buena, pero debe ser igual o mayor que el radio. De lo contrario, el filo empujará el material en lugar de cortar, resultando en mala calidad superficial, rebabas y vida útil acortada del filo.

9. Evitar pausas

Las pausas innecesarias también obstaculizan el trabajo de acabado correcto. Recuerde: cada vez que su herramienta se detiene al contactar con el torno o la pieza, deja una marca.

Si esto ocurre frecuentemente, le sugiero cambiar el proceso por completo. Haga todo lo posible para asegurar que su herramienta no se detenga ni vacile durante todo el proceso de corte.

10. Evitar bajar la línea central

La mejor forma de asegurar el proceso de corte correcto es seguir una proporción 70:30 en lugar de un método 50:50. Cortar por el centro puede golpear el filo a lo largo del borde del material, lo que puede causar quemaduras y resultar en un acabado superficial inadecuado.