Minimizar la Excentricidad Radial de la Herramienta en Fresado CNC: Estrategias Comprobadas para Precisión

En el proceso de fresado CNC, hay muchas razones de errores de mecanizado. El error causado por la excentricidad radial de la herramienta es uno de los factores importantes, que afecta directamente el error mínimo de forma y la precisión geométrica de la superficie mecanizada que la máquina puede lograr en condiciones ideales. En corte real, la excentricidad radial afecta precisión, rugosidad, desgaste desigual y características de corte de herramientas multi-diente. Mayor excentricidad, estado de mecanizado más inestable, mayor efecto en resultado.

Causas de la Excentricidad Radial

Errores de fabricación y sujeción de herramienta y componentes del husillo causan deriva y excentricidad entre eje de herramienta y eje de rotación ideal del husillo, así como tecnología de procesamiento específica y utillaje, que pueden causar excentricidad radial durante el procesamiento.

1. Influencia de la Excentricidad Radial del Propio Husillo

Principales razones: error de coaxialidad de cada journal del husillo, varios errores del cojinete, error de coaxialidad entre cojinetes. Su influencia en la precisión de rotación radial varía con modo de mecanizado. Estos factores se forman en fabricación y ensamblaje de máquina, y el operador difícilmente puede evitar su influencia.

2. Impacto de la Inconsistencia entre Centro de Herramienta y Centro de Rotación del Husillo

Cuando la herramienta se instala en el husillo, si su centro es inconsistente con el de rotación, inevitablemente causará excentricidad. Factores: ajuste herramienta-portaherramientas, si método de carga es correcto, calidad de la propia herramienta.

3. Impacto de Tecnología de Procesamiento Específica

La excentricidad durante mecanizado es principalmente porque la fuerza de corte radial agrava la excentricidad. Fuerza radial es componente de fuerza total en dirección radial. Causa flexión y deformación de pieza y vibración. Es componente principal que afecta calidad. Afectada por cantidad de corte, material herramienta y pieza, ángulo geométrico, lubricación y método.

Formas de Reducir la Excentricidad Radial

La excentricidad durante mecanizado es principalmente porque la fuerza de corte radial la agrava. Por tanto, reducir fuerza radial es principio importante. Métodos:

1. Usar Herramientas Afiladas

Elegir mayor ángulo de rake para herramienta más afilada, reducir fuerza y vibración. Elegir mayor ángulo de clearance para reducir fricción entre superficie principal y capa de recuperación elástica de superficie de transición, reduciendo vibración. Pero ángulos no pueden ser demasiado grandes, sino fuerza y área de disipación insuficientes. Elegir diferentes ángulos según situación. Desbaste menor, pero en acabado, para reducir excentricidad, deben ser mayores para herramienta más afilada.

2. Usar Herramientas Fuertes

Dos formas de aumentar fuerza: aumentar diámetro del portaherramientas. Bajo misma fuerza radial, aumentar diámetro 20% reduce excentricidad 50%. Reducir longitud de sobresaliente. Mayor sobresaliente, mayor deformación. En cambio constante, excentricidad cambia continuamente, superficie no suave. Si reduce sobresaliente 20%, excentricidad también reduce 50%.

3. Cara de Rake Suave

Durante procesamiento, cara suave reduce fricción de viruta en herramienta, y reduce fuerza de corte, reduciendo excentricidad.

4. Limpieza de Cono de Husillo y Portaherramientas

Cono y portaherramientas limpios, sin polvo y residuos. Al seleccionar herramienta, usar sobresaliente más corto, fuerza razonable y uniforme, ni demasiado grande ni pequeña.

5. Elegir Cantidad de Corte Razonable

Si cantidad demasiado pequeña, ocurre deslizamiento de mecanizado, causando cambio continuo de excentricidad. Cuando superficie no suave, fuerza aumenta, deformación grande, excentricidad aumenta, superficie no suave.

6. Usar Fresado en Contra en Acabado

Al cambiar posición de hueco entre husillo y tuerca en fresado a favor, causa avance desigual de mesa. Resulta impacto y vibración afectando vida de máquina, herramienta y rugosidad. En fresado en contra, espesor de corte cambia de pequeño a grande, carga de herramienta de pequeño a grande, herramienta más estable. Nota: solo para acabado; desbaste sigue usando fresado a favor por productividad y vida de herramienta.

7. Uso Razonable de Fluido de Corte

Uso razonable, principalmente solución refrigerante, poco efecto en fuerza. Aceite de corte cuya función principal es lubricación reduce significativamente fuerza. Por lubricación, reduce fricción entre cara rake-viruta y flanco-superficie de transición, reduciendo excentricidad.

Conclusión

La práctica demuestra que asegurando precisión de fabricación y ensamblaje de cada parte de la máquina, y seleccionando proceso y utillaje razonables, la influencia de la excentricidad radial en la precisión de mecanizado puede minimizarse.