Profundidad de corte
Todo proceso de mecanizado CNC se basa en un concepto fundamental: la profundidad de corte (DOC). Esta es la distancia que la herramienta de corte penetra en la pieza de trabajo, y normalmente tiene una dimensión axial y una radial.
La profundidad de corte radial (RDOC) se mide desde la superficie de la pieza de trabajo hacia la línea central, mientras que la profundidad de corte axial (ADOC) se mide a lo largo de la línea central.
Independientemente del tipo, el mecanizado a la profundidad correcta es fundamental. Esto afecta no solo la calidad del producto, sino también la durabilidad de las herramientas de corte y otros aspectos del proceso. Por eso su fabricante de piezas personalizadas siempre está interesado en optimizar la profundidad de corte para cada proceso de mecanizado.
Este artículo analiza el significado de la profundidad de corte, la determinación de la DOC en varios procesos de mecanizado y la interacción de la DOC con otros procesos de mecanizado, entre otros temas.
¿Cómo se describe la profundidad de un corte?
La profundidad de corte se refiere a la profundidad a la que llega la herramienta de corte en cada pasada durante el proceso de mecanizado. Es un parámetro crucial, ya que afecta el acabado superficial, la velocidad de mecanizado y el tiempo de ciclo del proceso.
Durante el proceso de mecanizado, la herramienta de corte se mueve típicamente en dirección radial y axial. Estas dos direcciones dan lugar a dos tipos de profundidad de corte: radial (RDOC) y axial (ADOC).
Profundidad de corte radial (RDOC)
Esto se refiere a la distancia que la herramienta penetra en la pieza de trabajo. Este tipo de profundidad de corte es crucial en el fresado.
Profundidad de corte radial
Profundidad de corte axial (ADOC)
Esta es la distancia que recorre la herramienta a lo largo de la línea central de la pieza. También se denomina profundidad de corte o paso hacia abajo.
Profundidad axial de corte
¿Cuál es la importancia de la profundidad de corte en el mecanizado CNC?
Una vez establecido el significado de la profundidad de corte, es importante reconocer su relevancia en el mecanizado CNC. Como se ha indicado, la DOC afecta diferentes aspectos del mecanizado, como la precisión, la velocidad, el acabado superficial e incluso el coste total del mecanizado CNC.
Por lo tanto, DOC no es solo una jerga técnica para maquinistas: es esencial en varios aspectos, como podrá descubrir a medida que aprende. Todo sobre el mecanizado CNC.
Éstos son algunos de ellos:
Generación de calor en la herramienta
Diversos estudios han revelado que la profundidad de corte es el factor que más contribuye a la generación de calor y la punta de la herramienta de corte, incluso más que la velocidad de avance y eje de velocidadEsta generación de calor afecta tanto a la herramienta de corte como a la pieza de trabajo.
Generación de calor en la herramienta de corte
Optimizar la profundidad de corte es una estrategia eficaz para prolongar la vida útil de la herramienta. Si bien un corte profundo es beneficioso para reducir el tiempo total de mecanizado, una herramienta de gran profundidad presenta desventajas, como la generación de calor, la rotura de la herramienta y mayores fuerzas de corte.
Quizás se pregunte qué es un corte profundo. Se trata típicamente de una profundidad de corte significativamente mayor en comparación con el tamaño de la herramienta y el espesor del material.
Resistencia del producto mecanizado
La profundidad de corte puede afectar la resistencia de la pieza mecanizada por CNC. Si el proceso no está bien optimizado, puede debilitar fácilmente la pieza. Los cortes demasiado profundos pueden introducir tensiones indeseadas en el componente, lo que lo hace poco fiable.
Acabado superficial del producto
Investigación y casos reales Mecanizado de precisión CNC Se ha demostrado que el aumento de la profundidad de corte y el avance van de la mano con el valor de la rugosidad superficial. Por lo tanto, es importante controlar estos parámetros para obtener un acabado superficial de la mejor calidad.
Rugosidad de la superficie vs profundidad de corte y velocidad de avance
Desgaste de la herramienta de corte
Todo maquinista desea prolongar al máximo la vida útil de su herramienta de corte. Sin embargo, esto puede verse afectado por una selección o cálculo incorrectos de la profundidad. Los cortes más profundos implican mayor fricción en la herramienta, lo que se traduce en un desgaste más rápido. Estos cortes también exponen la herramienta a un mayor riesgo de rotura.
Herramienta de corte rota
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Cómo calcular la profundidad de corte
Dado que la profundidad de corte es crucial, saber calcularla es fundamental para un mecanizado CNC de calidad. Existe un método estándar para determinar este parámetro, y cada operación de mecanizado tiene sus propios requisitos. Las operaciones clave para calcular la profundidad de corte son el torneado y el fresado CNC.
Además de la operación de mecanizado, otros factores a considerar al calcular la profundidad de corte son;
- Capacidad de la máquina CNC
- Material de la pieza de trabajo
- Acabado superficial deseado
- Naturaleza de la herramienta de corte
Profundidad de corte en torneado CNC
Profundidad de corte en torneado CNC
El torneado CNC se caracteriza por el giro de la pieza mientras la herramienta de corte permanece estacionaria. La profundidad de corte en esta operación suele ser la entrada radial de la herramienta de corte en la pieza.
La fórmula estándar para el DOC se da como:
DOC = (Diámetro inicial – diámetro final)/2
A continuación se muestra un ejemplo de cálculo de corte:
Un eje de acero se tornea mediante CNC de 65 mm a 60 mm. La profundidad de corte por pasada es:
DOC=(65.0−60.0)/2=2.5 mm
| Parámetro | Valor |
| Diámetro inicial | 65 mm |
| Diámetro final | 60 mm |
| DOC por pasada | 2.5 mm |
Profundidad de corte en fresado CNC
En las operaciones de fresado CNC, la herramienta suele girar sobre el material y lo retira verticalmente. Por lo tanto, la profundidad de corte se mide verticalmente. También existe un movimiento horizontal de la herramienta a medida que extiende la superficie mecanizada.
Profundidad de corte en fresado CNC
Al igual que el cálculo del diámetro de corte (DOC) en el torneado CNC, el fresado CNC tiene una fórmula estándar. La fórmula es:
DOC = Profundidad total de corte – Profundidad de la pasada anterior
Sí, es sencillo, pero hay algunas pautas relacionadas con el diámetro de la herramienta que hacen que el resultado sea aún más predecible.
A continuación se presentan las principales pautas para este proceso:
- Para herramientas de corte con un diámetro superior a 20 mm, utilice DOC como 4* el diámetro de la herramienta
- Para herramientas de corte con un diámetro inferior a 20 mm, utilice DOC como 10* el diámetro de la herramienta.
Tenga en cuenta que es importante confirmar siempre si las fuerzas que emanan de estos valores son seguras para la operación de fresado CNC.
¿Cuál es la profundidad de corte de un taladro?
En los trabajos de taladrado, no se presta mucha atención a la profundidad radial. La broca penetra completamente la pieza.
¿Cuál es la profundidad de corte de una fresa?
Fresado de extremos CNC
Para las fresas de extremo, existe una tabla que permite determinar el diámetro del centro (DOC) según el tamaño de la herramienta de corte. La tabla se muestra a continuación:
| Diámetro de la herramienta de fresado de extremos (mm) | Rango de DOC axial (mm) | DOC máximo (mm) |
| 3 | 0.3 – 0.6 | 1.5 |
| 6 | 0.6 – 1.2 | 3 |
| 10 | 1-2 | 5 |
| 12 | 1.5 – 2.5 | 6 |
| 16 | 2 – 3.5 | 8 |
| 20 | 2.5 – 4 | 10 |
| 25 | 3 – 5 | 12 |
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¿Cuál es la profundidad de corte para desbaste y acabado?
Acabado de superficies
En operaciones de desbaste y acabado, especialmente en torneado, la profundidad de corte radial admisible es relativamente pequeña. Sin embargo, la profundidad de corte axial puede variar, ya que depende en gran medida de la geometría de la herramienta y de las capacidades de la máquina CNC.
En comparación con las pasadas de acabado, las pasadas de desbaste generalmente implican un ADOC mayor.
Configuración de la profundidad de corte en el mecanizado CNC
Las recomendaciones anteriores y otras para el resto de los procesos se pueden implementar mediante una serie de pasos. A continuación, se presenta un proceso sencillo para configurar el DOC de cualquier Proceso de mecanizado CNC.
- Consulte el manual del fabricante de la herramienta para ver las tablas de parámetros de corte.
- Determinar la naturaleza del mecanizado, por ejemplo, si se trata de acabado o desbaste.
- Calcule el DOC potencial utilizando software o fórmulas manuales
- Si se trata de una máquina nueva o se mecaniza un material nuevo, comience el corte lentamente o con una profundidad menor. Controle el acabado superficial, el desgaste de la herramienta y las vibraciones a medida que aumenta la profundidad.
- Recuerde ejecutar un ensayo o simulación antes del mecanizado real solo para asegurarse de que la herramienta se sostiene y no se aplasta instantáneamente.
Ajuste de la profundidad de corte para obtener mejores resultados CNC
Incluso con una planificación precisa del mecanizado CNC, elegir la configuración ideal para la profundidad de corte puede ser una decisión difícil. El más mínimo error o descuido en la configuración puede provocar vibraciones en la herramienta de corte, un acabado superficial poco atractivo y un desgaste acelerado de la herramienta.
Saber calcular y configurar la profundidad de corte sienta las bases para aplicar estos conocimientos estratégicamente en el proceso de mecanizado CNC. Optimizar la profundidad de corte influye directamente en la precisión, la velocidad y el desgaste de la herramienta.
Precisión y velocidad del mecanizado
Una forma de garantizar buenos resultados en el mecanizado CNC es encontrar un equilibrio entre la velocidad y la precisión. Si se aumenta la velocidad de corte, debe hacerse de forma que no comprometa la precisión del mecanizado.
Desgaste y vida útil de las herramientas de corte
En relación con la velocidad, este equilibrio puede afectar el estado de la herramienta. Una velocidad excesiva sin un ajuste proporcional puede generar una fuerza excesiva sobre la herramienta. Esto puede provocar un desgaste acelerado o incluso la rotura de la herramienta, lo que también puede ser peligroso para la máquina CNC y el operario.
Consideraciones sobre el material de la máquina CNC y la pieza de trabajol
Las capacidades de la máquina CNC y el tipo de material de la pieza influyen en la profundidad de corte admisible. Las máquinas CNC más estables y potentes pueden realizar cortes más profundos.
Las propiedades del material también determinan la profundidad de corte ideal. Para aluminio y otros materiales blandos, un corte de 1 a 2 mm es aceptable. La profundidad de corte es menor para materiales más duros, como el titanio y el acero. Normalmente, debe estar entre 0.5 mm y 1.0 mm.
Diferencia entre la profundidad de corte y el espesor de la viruta
Existe la idea errónea de que la profundidad de corte y el espesor de la viruta son lo mismo. Nada más lejos de la realidad. diagrama A continuación se demuestra cuán diferentes son estos conceptos.
Profundidad de corte vs espesor de viruta
Como se puede observar en el diagrama, el tamaño y la orientación de ambos son diferentes. La viruta siempre es más gruesa que el DOC debido al ángulo de corte ϕ derivado del plano de corte.
Efectos de la profundidad de corte sobre otros factores de mecanizado
La profundidad de corte es esencial y de gran alcance en el mecanizado CNC, por lo que se espera que afecte a otros Servicios de mecanizado CNC Los parámetros de mecanizado CNC, la geometría de la herramienta de corte (ángulo de ataque) y el fluido de enfriamiento son algunos de los otros factores de mecanizado que se correlacionan con el DOC.
Parámetros de mecanizado CNC: velocidad de corte
El Velocidad de corte y velocidad de avance Son factores comunes en la vida útil de la herramienta. Sin embargo, la profundidad de corte también influye en este aspecto. Es importante encontrar un equilibrio entre la velocidad y la profundidad de corte para obtener resultados óptimos de mecanizado y prolongar la vida útil de la herramienta.
Geometría de la herramienta de corte: ángulo de ataque
En el mecanizado CNC, la geometría de la herramienta, en cuanto al ángulo de ataque y la velocidad de corte, debe optimizarse para tener en cuenta las diferentes conductividades térmicas de los materiales. El objetivo es evitar la generación de calor en la punta de la herramienta y la formación de virutas pegajosas.
Ángulo de ataque
Líquido refrigerante
La interrelación entre la profundidad del corte y la administración necesaria de refrigerante es interesante. La mayoría de la gente pensaría que la cantidad de refrigerante debería aumentar a medida que el corte se hace más profundo. Sin embargo, no es así.
Una mayor profundidad hace que la viruta se curve más debido a una mayor curvatura. Aumentar el refrigerante intensifica esta curvatura. El efecto es una reducción de la superficie de contacto entre la viruta y la herramienta de corte, lo que provoca una mayor concentración de calor en la herramienta. Esto acelera el deterioro de la herramienta.
Conclusión
La profundidad de corte en el mecanizado es un parámetro crítico que afecta el rendimiento de la máquina CNC, el acabado superficial, el desgaste de la herramienta y muchos otros factores. Si se analiza y selecciona correctamente, esta profundidad optimiza los resultados del mecanizado y la calidad general de la pieza.
En Boda, un equipo experimentado está detrás de todas las operaciones CNC. Garantizan que cada proceso optimice la profundidad de corte según los requisitos del cliente y los estándares de la industria. Así, podemos satisfacer continuamente las demandas y mantenernos competitivos.
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