Desgaste en la broca.
El mecanizado CNC es un proceso de fabricación ampliamente utilizado que involucra máquinas CNC automatizadas para crear piezas precisas y complejas. A pesar de su precisión, el mecanizado CNC a menudo es propenso a varios defectos, y una de las principales causas es el desgaste de la herramienta.
El impacto del desgaste de la herramienta en Defectos de mecanizado CNC es un problema importante en la fabricación, ya que afecta la eficiencia, la precisión y la rentabilidad de la producción. Este artículo examinará en profundidad los defectos causados por el desgaste de la herramienta, incluido cómo se produce, cómo identificar el desgaste y muchos más.
¿Qué se entiende por defectos de mecanizado?
Defectos de mecanizado haga referencia a cualquier desviación del diseño previsto durante el proceso de mecanizado CNC. Significa que los defectos de mecanizado son imperfecciones en el proceso de mecanizado que no son deseadas y afectan los diversos aspectos del mecanizado de piezas o productos. El desgaste de la herramienta aumenta la fuerza de corte, la vibración y la temperatura en el fresado de extremos y reduce el acabado superficial de la pieza mecanizada (S, 2010).
A continuación se algunos defectos comunes que podría ocurrir durante el mecanizado CNC.
- Marcas de herramientas en la superficie.
Marcas de herramientas en la superficie.
Las marcas de herramientas son el defecto de mecanizado más común que se produce cuando la herramienta de corte deja marcas en la superficie de la pieza mecanizada. Puede deberse a una selección incorrecta de herramientas, herramientas de corte desgastadas o dañadas o parámetros de corte incorrectos.
- Grietas o distorsiones del material
Las grietas pueden ocurrir debido a fuerzas de corte excesivas, selección incorrecta de herramientas o defectos en el material de la pieza de trabajo. Puede deberse a condiciones de corte inadecuadas, variaciones del material de la pieza de trabajo o acumulación de calor durante el proceso de mecanizado.
- Alta rugosidad
La rugosidad de la superficie es otro posible defecto de mecanizado y se refiere a la irregularidad o irregularidad de la textura de la superficie de una pieza mecanizada. Ocurre debido a condiciones de corte inadecuadas, desgaste de la herramienta o desviación.
¿Qué se entiende por desgaste de herramientas?
Las herramientas son esenciales en cualquier operación de mecanizado CNC para cortar y dar forma al material. Tipos comunes de herramientas. utilizados en el mecanizado CNC incluyen fresas, taladros y herramientas de torno. Por lo general, se montan en un husillo, que gira a alta velocidad y se guía a lo largo de una ruta programada para producir la forma o forma deseada.
El desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC es la degradación gradual del material del filo de la herramienta durante el proceso de mecanizado. Es un fenómeno común debido a varios factores, tales como contacto repetido con la pieza de trabajo, fricción y calor generado por el proceso de corte.
A medida que el filo se desafila o se daña, la calidad de las piezas mecanizadas disminuye y la herramienta debe reemplazarse o reafilarse. En algunos casos, el desgaste excesivo de la herramienta puede causar fallas prematuras de la herramienta, lo que genera tiempos de producción más prolongados, mayores costos de producción y la necesidad de cambios frecuentes de herramienta.
Por lo tanto, es importante monitorear y controlar el desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC para minimizar o eliminar posibles defectos de mecanizado.
¿Cómo crea el desgaste de herramientas defectos de mecanizado en CNC?
El desgaste de la herramienta reduce la nitidez del filo de corte, altera la geometría de la herramienta y exige más fuerza de corte para realizar cualquier operación de mecanizado CNC.
- El desgaste de la herramienta reduce la nitidez de la vanguardia
El desgaste de la herramienta reduce el filo del filo de corte. A medida que el filo de la herramienta se desafila o se daña, disminuye su capacidad para eliminar material de la pieza de trabajo de manera efectiva. Como resultado, reduce la calidad del acabado de la superficie, lo que se nota como asperezas, rayas u otras imperfecciones en la superficie de las piezas mecanizadas.
Además, a medida que el filo se vuelve más desafilado, genera más calor, lo que provoca daños adicionales a la herramienta y la pieza de trabajo, lo que aumenta el riesgo de rotura de la herramienta y otros defectos de mecanizado.
A medida que el desgaste de la herramienta aumenta continuamente con el tiempo, se vuelve tan desafilado que la herramienta ya no puede eliminar el material de manera efectiva. Además, un borde de corte plano puede hacer que la herramienta roce la pieza de trabajo en lugar de cortarla, lo que aumenta la fricción, el calor y el desgaste tanto de la herramienta como de la pieza de trabajo. Esto puede degradar aún más la calidad de las piezas mecanizadas y aumentar el riesgo de rotura de la herramienta.
- El desgaste de la herramienta aumenta las fuerzas de corte
Cuando el filo de la herramienta CNC se desafila o se daña, aumentan las fuerzas necesarias para eliminar el material de la pieza de trabajo. Por ejemplo, las altas velocidades de corte durante el torneado darán como resultado un desgaste más rápido de la herramienta en comparación con avances más altos. (Bhushan, 2022).
Ahora, analicemos algunos defectos de mecanizado CNC que pueden ser causados por un aumento en las fuerzas de corte.
| Parloteo de herramientas | Es un fenómeno vibratorio que aumenta las fuerzas de corte porque amplifica la vibración significativa y provoca rugosidad en la superficie, textura desigual, inestabilidad dimensional y riesgo de rotura o falla de la herramienta. |
| Rotura o falla de la herramienta | Cuando la fuerza de corte aumenta en el mecanizado CNC, puede provocar una tensión excesiva en la herramienta, lo que puede provocar su rotura. Esto puede causar además un tiempo de inactividad de producción significativo, mayores costos de producción y la necesidad de cambios frecuentes de herramientas. |
| Deformación de la pieza | Las altas fuerzas de corte también pueden provocar la deformación de la pieza de trabajo, lo que influye en las precisiones dimensionales y la calidad de las piezas previstas. |
- El desgaste de la herramienta afecta la geometría de la herramienta
A medida que las herramientas de mecanizado se desgastan con el tiempo, pueden cambiar la forma y la geometría iniciales, lo que provoca desviaciones de la forma o forma deseada de las piezas mecanizadas. Esto puede resultar en muchos defectos de maquinado;
- La alteración de la geometría de la herramienta puede dar lugar a desviaciones de las dimensiones especificadas de las piezas mecanizadas, lo que genera errores dimensionales y una calidad inferior.
- Los cambios en la geometría de la herramienta también pueden afectar la calidad del acabado de la superficie de los elementos mecanizados, lo que genera asperezas, rayones u otros defectos.
- El desgaste de la herramienta reduce el rendimiento de corte.
El rendimiento de corte reducido es el resultado del desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC. A medida que la herramienta envejece y se desgasta, pierde su capacidad óptima para eliminar el material de la pieza de trabajo. Como resultado, provoca un mayor desgaste de la herramienta, mayor tiempo de ciclo, mala calidad de producción y disminución de la velocidad de corte.
El efectos comunes del bajo rendimiento de corte de herramientas en mecanizado CNC incluyen;
- La velocidad de corte puede disminuir debido a un bajo rendimiento de corte, aumento de los tiempos de producción y reducción de la eficiencia de producción.
- Cada artículo tarda más en fabricarse, lo que da como resultado ciclos más largos y una fabricación menos productiva.
- Un rendimiento de corte reducido puede provocar un mayor desgaste de la herramienta, reemplazos frecuentes de la herramienta y una vida útil más corta.
- Los problemas de rendimiento de corte pueden conducir a una calidad reducida del producto, más fallas de producción y una producción menos eficiente.
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¿Cómo minimizar el desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC?
Como se discutió anteriormente, sabemos que el desgaste de la herramienta es la causa principal de muchos defectos de mecanizado CNC. Por lo tanto, prevenir o minimizar el desgaste es importante para obtener un resultado de calidad.
Las siguientes son algunas formas de minimizar el desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC;
Elige la herramienta adecuada: Elegir la herramienta adecuada de acuerdo con las especificaciones del trabajo es fundamental para reducir el desgaste de la herramienta. El tipo de herramienta, su geometría y el material influyen directamente en la vida útil y la resistencia al desgaste. Por lo tanto, considere el tipo de material de la pieza de trabajo, los parámetros de corte deseados y el acabado superficial.
Optimice los parámetros de corte: Los parámetros de corte inadecuados, como la velocidad de corte, las RPM del husillo y la profundidad de corte, también provocan el desgaste de las herramientas, lo que provoca varios defectos de mecanizado. Como resultado, los parámetros de corte deben fijarse de manera óptima en función de un proyecto de mecanizado en particular.
Aplicar el revestimiento: El recubrimiento de nitruro de titanio, nitruro de cromo u otras sustancias duras mejora la durabilidad de la herramienta y minimiza el desgaste. Estos recubrimientos pueden reducir la fricción, aumentar la dureza y mejorar la resistencia al desgaste.
Utilice refrigerantes adecuados: La acumulación de calor es una de las principales causas del desgaste de las herramientas. El uso adecuado del refrigerante y el mantenimiento regular del sistema de refrigeración pueden ayudar a reducir la fricción y la acumulación de calor, lo que reduce el desgaste de la herramienta. El refrigerante también puede ayudar a eliminar las virutas y los desechos del área de corte.
Mantenimiento de herramientas: El mantenimiento regular de las herramientas, como la limpieza y el afilado, contribuye a prolongar su vida útil y minimiza el desgaste de las herramientas. Además, es crucial manejar y almacenar las herramientas correctamente.
¿Cómo identificar el desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC?
Textura superficial irregular
Solo es posible contrarrestar cualquier problema de mecanizado CNC si los nota. Del mismo modo, es fundamental identificar el desgaste de la herramienta para eliminar el riesgo de posibles defectos de mecanizado.
Aquí hay algunas formas de identificar el desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC;
- Inspección visual es una de las mejores técnicas para asegurar el desgaste de la herramienta. Puede inspeccionar los signos de desgaste, como bordes de corte desafilados, astillas o grietas.
- Análisis de la calidad del acabado superficial. de las piezas mecanizadas también revela signos de desgaste, como marcas de herramientas, niveles inesperados de aspereza y textura desigual.
- Vibración es otra forma de identificar el desgaste de la herramienta. Existe la posibilidad de desgaste de la herramienta si hay vibración en cualquier parte de la máquina CNC, la herramienta de corte y la herramienta misma.
Recapitulación
El desgaste de las herramientas influye enormemente tanto en la calidad de los productos mecanizados como en la gravedad de los defectos de mecanizado, un aspecto clave para lograr una fabricación fiable. servicio de mecanizado cncLas razones del desgaste incluyen, entre otras: antigüedad de la herramienta, condiciones de corte, selección de herramienta y parámetros de corte.
Un enfoque proactivo para gestionar el desgaste de las herramientas, como seleccionar las herramientas de corte adecuadas, utilizar los parámetros de corte adecuados y monitorear las fuerzas de corte, es la mejor manera de evitar posibles defectos de mecanizado.
En Boda damos máxima prioridad al seguimiento del desgaste de las herramientas y posibles defectos. Nuestros ingenieros y operadores experimentados colaboran estrechamente con el equipo de control de calidad para eliminar el riesgo de posibles defectos de mecanizado en el proyecto de mecanizado CNC.
FAQ’s
¿Cuáles son los defectos de mecanizado comunes?
El desgaste de la herramienta puede afectar la calidad del acabado de la superficie, la consistencia dimensional y la calidad general de las piezas. Es la causa principal de asperezas, grietas, marcas de herramientas, errores dimensionales y roturas de herramientas.
¿Cómo afecta el desgaste de la herramienta a los defectos del mecanizado CNC?
El desgaste de la herramienta reduce el filo del filo de corte, aumenta las fuerzas de corte y cambia la geometría de la herramienta. Como resultado, aumenta la fricción, el calor y el riesgo de rotura de la herramienta.
¿Cuáles son las consecuencias últimas del desgaste excesivo de herramientas en el mecanizado CNC?
El desgaste excesivo de las herramientas en el mecanizado CNC puede causar fallas prematuras, tiempos de producción más prolongados, altos costos de producción y cambios frecuentes de herramientas.