Mecanizado por control numérico

Selección de herramientas:
1. Principios de selección de herramientas CNC La vida útil de la herramienta está estrechamente relacionada con los parámetros de corte. Al formular los parámetros de corte, primero debe elegir una vida razonable de la herramienta, y una vida razonable de la herramienta debe determinarse de acuerdo con el objetivo de optimización. En general, existen dos tipos de vida útil: la vida útil de mayor productividad y la vida útil de menor coste. La primera se determina de acuerdo con el objetivo de la menor cantidad de horas de trabajo de una sola pieza, y la segunda se determina de acuerdo con el objetivo del menor coste del proceso. A la hora de seleccionar la vida útil de la herramienta, puede tener en cuenta los siguientes puntos: elija en función de la complejidad de la herramienta y de los costes de fabricación y afilado. La vida útil de las herramientas complejas y de alta precisión debe seleccionarse por encima de la de las herramientas de un solo filo. Para las herramientas indexables fijadas a máquina, debido al corto tiempo de cambio de herramienta, con el fin de dar todo el juego a su rendimiento de corte y mejorar la eficiencia de producción, la vida de la herramienta se puede seleccionar más baja, generalmente 15-30 minutos. Para las máquinas herramientas multiherramienta, máquinas herramientas combinadas y herramientas de procesamiento automatizado que son relativamente complejas en la instalación de herramientas, cambio de herramientas y ajuste de herramientas, la vida útil de la herramienta debe seleccionarse más alta, especialmente para garantizar la fiabilidad de la herramienta. Cuando la productividad de un determinado proceso en el taller limita la productividad de todo el taller, la vida útil de la herramienta del proceso debe seleccionarse menor. Cuando el gasto total de fábrica por unidad de tiempo de un determinado proceso es grande, la vida útil de la herramienta también debe seleccionarse para que sea menor. En el acabado de piezas grandes, para garantizar que se completa al menos una pasada de la herramienta y evitar el cambio de herramienta durante el corte, la vida útil de la herramienta debe determinarse en función de la precisión de la pieza y la rugosidad de la superficie. En comparación con los métodos ordinarios de procesamiento de máquinas herramienta, el mecanizado CNC impone mayores exigencias a las herramientas. No sólo requiere una buena calidad y una alta precisión, sino también un tamaño estable, una alta durabilidad y un buen rendimiento de rotura y remado. Al mismo tiempo, requiere una fácil instalación y ajuste para satisfacer los requisitos de alta eficiencia de las máquinas herramienta CNC. Las herramientas seleccionadas en las máquinas herramienta CNC a menudo utilizan materiales de herramienta adecuados para el corte de alta velocidad (como acero de alta velocidad, carburo cementado de grano ultrafino) y utilizan insertos indexables.

2. Las herramientas de torneado CNC se dividen generalmente en tres categorías: herramientas de torneado de forma, herramientas de torneado en punta y herramientas de torneado en forma de arco. Las herramientas de torneado de forma también se denominan herramientas de torneado de modelo. La forma del contorno de las piezas mecanizadas está completamente determinada por la forma y el tamaño de la cuchilla de la herramienta de torneado. En el torneado CNC, las herramientas de torneado de conformado comunes incluyen herramientas de torneado de arco de radio pequeño, herramientas de torneado de ranuras no rectangulares y herramientas de roscado. En el mecanizado CNC, las herramientas de torneado por deformación deben utilizarse lo menos posible o no utilizarse en absoluto. Las herramientas de torneado puntiagudas son herramientas de torneado caracterizadas por aristas de corte rectas. La punta de este tipo de herramientas de torneado se compone de filos principales y secundarios rectos, como las herramientas de torneado de círculo interior y exterior 900, las herramientas de torneado de extremo izquierdo y derecho, las herramientas de torneado de ranurado (corte) y diversas herramientas de torneado de círculo exterior y agujero interior con chaflanes de punta muy pequeños. El método de selección de los parámetros geométricos (principalmente ángulos geométricos) de la herramienta de torneado en punta es básicamente el mismo que el del torneado ordinario, pero debe considerarse exhaustivamente en combinación con las características del mecanizado CNC (como rutas de mecanizado, interferencia de mecanizado, etc.), y debe tenerse en cuenta la resistencia de la propia punta de la herramienta. La segunda es la herramienta de torneado en arco. La herramienta de torneado en arco es una herramienta de torneado caracterizada por un filo de corte en arco con un error de redondez o perfil lineal muy pequeño. Cada punto de la arista de corte de la herramienta de torneado es la punta de la herramienta de torneado en arco. Por lo tanto, la posición de la herramienta no está en el arco, sino en el centro del arco. La herramienta de torneado en arco puede utilizarse para tornear superficies internas y externas, y es especialmente adecuada para tornear diversas superficies de conformación de conexión lisa (cóncavas). Al seleccionar el radio del arco de la herramienta de torneado, el radio del arco del filo de corte de la herramienta de torneado de dos puntas debe ser menor o igual que el radio mínimo de curvatura en el contorno cóncavo de la pieza para evitar la poca profundidad de mecanizado. El radio no debe ser demasiado pequeño, de lo contrario no sólo será difícil de fabricar, sino que también causará daños a la herramienta de torneado debido a la escasa resistencia de la punta o a la mala disipación del calor del cuerpo de la herramienta.

3. Selección de herramientas para el fresado CNC En el mecanizado CNC, las fresas planas se utilizan habitualmente para el fresado de los contornos interiores y exteriores de piezas planas y el fresado de planos. Los datos empíricos de los parámetros relevantes de esta herramienta son los siguientes: Primero, el radio de la fresa RD debe ser inferior al radio mínimo de curvatura Rmin de la superficie del contorno interior de la pieza, tomándose generalmente RD=(0,8-0,9)Rmin. Segundo, la altura de mecanizado H de la pieza < (1/4-1/6)RD para asegurar que la herramienta tiene suficiente rigidez. Tercero, cuando se utiliza una fresa de fondo plano para fresar el fondo de la ranura interior, debido a que las dos pasadas del fondo de la ranura necesitan solaparse, y el radio del borde inferior de la herramienta Re=R-r, es decir, el diámetro es d=2Re=2(R-r), el radio de la herramienta es Re=0.95 (Rr) cuando se programa. Para el mecanizado de algunas superficies tridimensionales y contornos de ángulo variable, se suelen utilizar fresas esféricas, fresas anulares, fresas de tambor, fresas cónicas y fresas de disco. La mayoría de las máquinas herramienta CNC utilizan herramientas serializadas y estandarizadas. Existen normas nacionales y modelos serializados para los portaherramientas y los cabezales de herramientas de las herramientas de torneado cilíndrico exterior indexables de sujeción mecánica, herramientas de torneado de extremos, etc. Para los centros de mecanizado y las máquinas herramienta con dispositivos de cambio automático de herramientas, existen normas serializadas y estandarizadas para los portaherramientas. Por ejemplo, el código estándar para el sistema de herramientas de mango cónico es TSG-JT, y el código estándar para el sistema de herramientas de mango recto es DSG-JZ. Además, para las herramientas seleccionadas, las dimensiones de la herramienta deben medirse estrictamente antes de su uso para obtener datos precisos, y el operador introduce estos datos en el sistema de datos, y el proceso de procesamiento se completa a través de la llamada de programa, procesando así piezas de trabajo cualificadas.