Las herramientas de fresado en armonía con las máquinas CNC aumentan la fiabilidad

Las fresadoras y los centros de mecanizado controlados numéricamente por computadora (CNC) han provocado la necesidad de fresas más capaces y universales. El desarrollo de herramientas de fresado más avanzadas durante los últimos años es una respuesta a este requisito.

En el pasado, una herramienta dedicada o especial era en muchos casos la única solución eficiente para muchas aplicaciones, especialmente cuando los lotes eran grandes. Hoy en día, cuando se necesita más flexibilidad en la producción, los nuevos conceptos de fresas están proporcionando herramientas de amplia capacidad. El diseño y la fabricación de herramientas modernas han hecho posible realizar conceptos de herramientas sofisticados que utilizan máquinas herramienta CNC, aumentan la producción y hacen que el proceso de mecanizado sea más confiable.

Rompiendo el molde
Las estandarizaciones en tecnología son, por supuesto, cruciales para la fabricación porque, a través de ellas, hablamos el mismo idioma y conocemos los límites que se aplican. Pero hay casos en que los estándares realmente rompen el ritmo de desarrollo. Entonces se hace necesario escapar de las limitaciones que obstaculizan la introducción de mejores soluciones. Uno de esos ejemplos es el desarrollo de herramientas de fresado.

Las fresas y las plaquitas solían estar definidas por las normas ISO y ofrecían a los usuarios herramientas intercambiables de diferentes proveedores de herramientas. Pero tener que cumplir con las normas imponía limitaciones a las fresas y las plaquitas. Los códigos ISO prescriben la forma, el grosor y el círculo inscrito de las plaquitas de corte, así como también indican el tamaño de los cartuchos de sujeción de plaquitas y las abrazaderas de cuña, junto con los cuerpos de las herramientas que los sujetan. Con un alcance limitado en la calidad de la plaquita, el rectificado y el diseño de rompevirutas, los proveedores de herramientas y los usuarios que se adhieren a las normas ISO enfrentaron serias limitaciones tecnológicas y de rendimiento.

A diferencia de las herramientas de fresado de estilo ISO, los conceptos de herramientas de fresado actuales brindan a los desarrolladores de herramientas la libertad de utilizar nuevos diseños de fresas y plaquitas. Estos se pueden optimizar para proporcionar una mejor capacidad general para el mecanizado CNC. La seguridad del mecanizado, la precisión, el acabado de la superficie, la capacidad para diferentes recorridos de corte, las tasas de remoción, el voladizo de la herramienta y el mecanizado de alta velocidad son cuestiones que se pueden abordar mejor a través de nuevos conceptos de cortador.

Las herramientas de fresado de concepto actual, optimizadas para operaciones y materiales, son ampliamente aceptadas en la industria. Aproximadamente el 80 por ciento de todas las herramientas de fresado suministradas por Sandvik Coromant, por ejemplo, son fresas CoroMill. Estos eliminan el metal varias veces más rápido y con fuerzas de corte más pequeñas y dirigidas de manera más adecuada de lo que sería posible con cualquier cortadora estándar ISO. Con solo una fracción de la excentricidad típica de los cortadores ISO, los cortadores de concepto mantienen consistentemente tolerancias de componentes más estrechas y también desarrollan menos (y más favorable) desgaste del filo. La excentricidad axial y radial es mínima, y ​​esto significa una mejor precisión del filo para mejorar el acabado de la superficie, tolerancias de piezas más ajustadas y una vida útil más prolongada de la herramienta. También distribuyen las cargas de mecanizado de manera uniforme para cortar más rápido con menos ruido, vibración y desgaste.

Estas herramientas de concepto moderno también proporcionan la tecnología para altas velocidades de husillo, fresado de avance rápido y mecanizado de piezas duras, además de ampliar las oportunidades para el fresado en seco. Las características de diseño de CoroMill hacen que el concepto de herramienta sea más sencillo, necesitando un mínimo de ajuste y mantenimiento. Los cuerpos de cortador rígidos y precisos se mecanizan a partir de acero preendurecido con insertos ubicados con precisión en las fresas que brindan opciones de diferentes pasos de dientes para adaptarse a las aplicaciones.

Verdad y consecuencias
Las consecuencias del uso de herramientas de fresado obsoletas pueden ser importantes para la economía del mecanizado y para la seguridad de la producción. Los talleres mecánicos que llevan y utilizan fresas que no forman parte de los desarrollos de conceptos más recientes están perdiendo en un grado notable su capacidad para ser competitivos en la fabricación. Invertir en centros de mecanizado sofisticados y otra maquinaria de husillo giratorio para fresado, pero sin actualizar continuamente las herramientas de fresado y las plaquitas, es solo la mitad de la distancia.

Con el avance en la tecnología de herramientas de corte y la capacidad de mecanizado CNC, existe un potencial creciente para los fabricantes que hasta ahora han estado utilizando fresas, herramientas de mandrinar o herramientas especiales obsoletas y dedicadas. A menudo, estas herramientas están diseñadas o aplicadas específicamente para ciertos cortes en un componente o una familia de componentes. Esto ha significado que cuando se trata de herramientas giratorias en centros de mecanizado, se necesita una herramienta separada para cada dimensión de un componente.

El uso de herramientas de dimensiones específicas se remonta en parte a cuando las operaciones de fresado y mandrinado se realizaban en fresadoras o maquinaria especial con capacidad de eje limitada. Particularmente cuando se trataba de mecanizado interno, se tenía que poner a disposición una herramienta para cada diámetro, cara, chaflán y ranura, incluso cuando la variación era solo una cuestión de unos pocos milímetros. En ocasiones, se podría incorporar cierta flexibilidad limitada mediante el uso de asientos de inserto ajustables en los cartuchos.

Con la mayor disponibilidad de centros de mecanizado CNC de varios ejes, el movimiento de la herramienta ya no es una limitación. De hecho, brinda la posibilidad de utilizar una herramienta para varios, si no todos, los diferentes cortes necesarios. La facilidad de programar varias trayectorias de herramientas y el uso de métodos como la interpolación circular y la rampa, significa que se puede aplicar una herramienta flexible y de mayor capacidad, con variaciones dimensionales en el componente que son solo un simple ajuste del programa.

Mayor tiempo de producción con menos herramientas
Un fabricante europeo de vehículos todoterreno se benefició de la aplicación de fresas de concepto moderno en una línea FMS que consta de centros de mecanizado horizontales. La línea mecaniza diferentes tipos de carcasas para ejes para cargadoras de ruedas. Como parte de un importante proyecto de eficiencia destinado a mejorar el rendimiento en la fabricación de componentes para conjuntos de tren motriz, un objetivo particular era mejorar el mecanizado de carcasas laterales mediante una mayor productividad.

Anteriormente, la línea FMS utilizaba herramientas de mandrinar especiales para mecanizar los distintos tamaños de las carcasas laterales de hierro fundido. Cada componente tiene varios diámetros internos y caras diferentes que se mecanizan. En el análisis de mecanizado que tuvo lugar, se reconoció que los cortadores de concepto podrían reemplazar varias de las herramientas de mandrinar anteriores al no ser específicos para los tamaños de orificio, etc. Un cortador de borde largo de diámetro más pequeño podría, por ejemplo, usarse para interpolar, y por lo tanto, la máquina, una gama de tamaños de orificio. Todo lo que se necesita para mecanizar una dimensión diferente es un cambio de programa. Los cortadores son, como tales, universales para diversas dimensiones y operaciones.

Los operadores también ven el nuevo nivel de seguridad del proceso como una gran ventaja en su trabajo, así como la facilidad y confiabilidad con la que se lleva a cabo el ajuste y el mantenimiento de la herramienta. La sujeción de la plaquita es fácil con el tornillo central que se utiliza en las fresas CoroMill. El par de torsión correcto se logra mediante la llave torx adjunta. Este es un punto pequeño pero significativo para lograr la seguridad del proceso.

Los resultados de la actualización del mecanizado con las fresas de concepto CoroMill, con acoplamientos integrados Coromant Capto, incluyeron una reducción del tiempo de ciclo de mecanizado del 25 por ciento, la reducción del número de herramientas en un 50 por ciento y un mayor nivel de seguridad del proceso. El nuevo método de mecanizado también ha reducido la configuración de componentes en la máquina. Se estima que se ha puesto a disposición otro 10 por ciento del tiempo de producción gracias a las mejoras de mecanizado.