La tecnología está sustituyendo a muchas ideas y máquinas convencionales. Las máquinas CNC también son fruto de las revoluciones tecnológicas. Estas máquinas destacan en las industrias manufactureras por su rapidez y precisión. Estas máquinas tienen diferentes componentes que dan lugar a varios tipos de máquinas herramienta CNC.
Estas herramientas contribuyen a gestionar el funcionamiento preciso de estas máquinas. Todos los tipos de herramientas realizan tareas específicas. Por lo tanto, es crucial comprender cada tipo para obtener los resultados requeridos. ¿No conoce estas herramientas? No se preocupe. Esta guía te proporcionará información sobre estas herramientas, desde las más pequeñas a las más grandes. Así que empecemos.
Visión general de las máquinas herramienta CNC
Las máquinas CNC funcionan con las instrucciones de un ordenador. Se utilizan para cortar, diseñar y dar forma a diferentes materiales con una precisión 100%. Constan de un sistema CNC (Control Numérico Computarizado) dedicado. Garantiza que estas máquinas funcionen según las instrucciones codificadas del operador.
Seguro que ha visto los extraordinarios diseños de muebles. Es posible gracias a estas máquinas avanzadas. Pero estas máquinas no funcionan solas. Por el contrario, su funcionamiento y funcionalidad dependen de las herramientas. En palabras sencillas, podemos decir que estas máquinas tienen manos para realizar determinadas tareas, conocidas como sus herramientas.
Estas herramientas incluyen herramientas de torneado, corte, taladrado y rectificado. Todas estas herramientas están fijadas a la estructura primaria de la máquina. ¿Cómo funcionan estas herramientas con las máquinas CNC? Los fabricantes preparan la plantilla de diseño mediante software. Sin embargo, el ordenador no puede ver este diseño realizado a través del software.
Entonces, el operador transforma este diseño en instrucciones programadas. Estas instrucciones se transmiten al ordenador. El ordenador descodifica los mensajes y guía estas herramientas de corte y conformado. Las herramientas de corte de estas máquinas CNC siguen estas instrucciones. Esto hace que su trabajo sea súper exacto y preciso.
Las máquinas CNC sólo pueden trabajar con esas herramientas. Además, estas máquinas se colapsan si las herramientas no siguen las instrucciones informatizadas. Disponen de diferentes herramientas que mejoran la funcionalidad de estas máquinas. Cada herramienta permite a las máquinas trabajar de forma diferente y realizar tareas únicas. En la sección siguiente, hablaremos de cada una de esas diferentes herramientas.
Herramientas de torneado CNC
Estas herramientas se utilizan en el proceso de torneado CNC. La pieza de trabajo se mueve en este proceso de mecanizado. Las herramientas de corte cortan y dan forma a esta pieza giratoria. Recuerde que el sistema informatizado controla la rotación de la pieza. Del mismo modo, las herramientas de torneado también siguen las instrucciones automatizadas.
Eliminan el material de la pieza con precisión. Estas herramientas de torneado CNC están hechas de material sólido. Son lo suficientemente fuertes como para cortar y dar forma a cualquier pieza de trabajo. Existen diferentes herramientas de torneado. Cada una de ellas varía en cuanto a su trabajo. Analicemos en detalle las diferentes herramientas de torneado CNC.
1- Herramientas de mandrinar
Las herramientas de mandrinar son útiles para aumentar los diámetros de cualquier orificio. Supongamos que ha taladrado un agujero en una pieza. Pero ese agujero tendría unos diámetros específicos. Si necesita aumentar más el diámetro, tendrá que utilizar estas herramientas de mandrinar. No sólo agrandan el agujero, sino que estas herramientas también garantizan el pulido adecuado del agujero. Las hay de dos tipos: de mandrinado basto y de mandrinado fino.
2- Herramientas de biselado
Como sugiere su nombre, las herramientas de biselado crean biseles para las piezas de trabajo. Estas herramientas cortan la pieza en ángulo. Gracias a este ángulo, la superficie de las piezas queda muy lisa. ¿No conoce el biselado? Es un proceso que consiste en alisar los bordes afilados de la pieza. Es un paso crucial en el proceso de fresado.
¿Por qué? Porque los bordes afilados pueden causar daños y disminuir el aspecto estético. Recuerde que estas herramientas de biselado vienen en diferentes tamaños. Las herramientas de menor tamaño son adecuadas para un uso rutinario. Por otro lado, las herramientas de mayor tamaño se utilizan a nivel profesional. Los fabricantes las utilizan para fabricar piezas de modo que su montaje resulte sencillo.
3- Herramientas de moleteado
Las herramientas de moleteado se utilizan para crear distintos tipos de patrones en el lugar de trabajo. Estas herramientas tienen dos tipos de patrones: de diamante y recto. Cuando se presiona sobre la pieza de trabajo, la herramienta imprime el patrón deseado de entre esos dos. Este patrón mejora el poder de agarre del material y su estética. Recuerde que estas herramientas son muy rígidas y robustas. Por eso pueden crear diseños y superficies texturizadas de cualquier material.
4- Herramientas de separación
Las herramientas de separación se utilizan para desprender la parte diseñada de la pieza. Están formadas por cuchillas afiladas que cortan la parte de la pieza. El trabajo o corte de estas herramientas es preciso. Cortan la pieza de trabajo desde donde les indica el sistema informatizado. Existen distintos tipos de herramientas de separación, cada una de las cuales trabaja de forma diferente. Estas herramientas pueden trabajar con diversos materiales, como vidrio, madera, metal y piedras.
Herramientas de corte CNC
Las herramientas de corte CNC son otros componentes críticos en el proceso de fresado CNC. A diferencia de las herramientas de afinado, las herramientas de corte no permanecen inmóviles durante el fresado. Estas herramientas se mueven en un movimiento circular para cortar la pieza de trabajo estacionaria. El operario coloca la pieza en la mesa de trabajo y la sujeta correctamente. Su posición fija permite cortar y dar forma con precisión.
El uso de estas herramientas es habitual en las industrias aeroespacial y automovilística. Los fabricantes las utilizan para fabricar distintas piezas complejas de aviones. Están fabricadas principalmente con carburo y acero rápido. Estos materiales hacen que estas herramientas sean lo suficientemente robustas como para cortar cualquier pieza de trabajo. Hablemos de algunas herramientas de corte CNC.
1- Endmills
Las fresas de mango se encargan de hacer ranuras y cavidades y de contornearlas. Cortan y dan forma a la pieza en diferentes direcciones. Así, pueden crear superficies de diversas formas y profundidades. Es posible que entienda que estas fresas de mango son similares a las herramientas de taladrado. Sin embargo, ambas herramientas son diferentes.
Las herramientas de perforación se dedican a hacer agujeros. Se introducen a presión en la pieza de trabajo. En cambio, las fresas de mango son más versátiles. Cortan el material en distintas direcciones, es decir, horizontal y verticalmente. Por tanto, pueden crear diferentes agujeros y ranuras. No se limitan únicamente a crear agujeros. Sus herramientas de corte pueden hacer curvas en metal, madera y otros materiales.
2- Molinos de losa
Las fresadoras de placas se utilizan cuando es necesario fresar superficies planas a gran escala. Tienen un diseño complejo con varios dientes para realizar la tarea. Estos dientes están diseñados para eliminar rápidamente la mayor parte del metal de la pieza. Sin embargo, el uso de fresadoras de placas tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, son menos versátiles debido a su única geometría horizontal posible. Además, se limitan únicamente a superficies planas.
3- Molinos de cara
Las fresadoras frontales son herramientas similares a neumáticos con fresas especializadas alrededor. Estas fresas están hechas de metal duro o acero rápido. Son muy afiladas y rápidas y pueden cubrir una gran superficie de la pieza de trabajo. Lo que más me gusta de estas herramientas son sus fresas independientes. Se pueden sustituir en caso de avería, lo que aumenta la vida útil de la herramienta. Estas herramientas frontales pueden crear ranuras y otras formas complejas con facilidad.
4- Cizallas
¿Alguna vez se ha preguntado por los diseños y formas únicos de los metales robustos? ¿Cómo se cortan esos metales resistentes? Las herramientas de corte están detrás de este trabajo del metal. Estas herramientas contienen cuchillas fijas y ajustables. Las cuchillas están lo suficientemente afiladas como para cortar grandes piezas de distintos metales. La alineación exacta de las cizallas es fundamental para minimizar el desperdicio de metal.
5- Molinos huecos
Las fresas huecas son específicas para el fresado de piezas redondas. Seguro que ha visto pernos, tornillos y tuercas. Las fresadoras huecas les dan forma. Además, también sirven para crear formas cilíndricas. Lo que me gusta de estas herramientas es que pueden eliminar material del interior de la pieza. Como resultado, pueden conseguir una precisión excelente. El diseño de estas herramientas es sencillo. Contiene bordes afilados para cortar la circunferencia de la pieza metálica redonda.
Herramientas de perforación
Ya sabe que taladrar significa crear agujeros. Como sugiere su nombre, las herramientas de taladrado CNC tienen varias brocas. Estas brocas se utilizan para hacer agujeros en la pieza de trabajo. Pueden crear agujeros en madera, plástico y diferentes metales. Sus diseños tradicionales se utilizan para crear agujeros uno a uno. Por tanto, era un proceso que llevaba mucho tiempo y era menos eficaz.
Ahora, las cosas han cambiado gracias a los avances tecnológicos. Disponen de diseños avanzados que les permiten crear muchos agujeros simultáneamente. Todos estos agujeros se hacen con precisión porque un ordenador guía la herramienta. A continuación se muestran varios tipos de herramientas de perforación.
1- Ejercicios en el centro
El tipo más sencillo de herramienta de perforación es la broca central. Se utiliza para crear un pequeño orificio de forma cónica. Los fabricantes utilizan estos agujeros diminutos como guía para hacer agujeros más grandes con brocas más importantes. De este modo, estas herramientas aumentan el nivel de precisión para taladrar. No estará mal que la utilicen principalmente para crear una marca para perforaciones extensas.
2- Taladros eyectores
A diferencia de las brocas centrales, las brocas eyectoras hacen agujeros profundos. A veces, las brocas eyectoras se procesan con brocas centrales. Por ejemplo, si los agujeros se marcan con brocas centrales, las brocas eyectoras los hacen profundos. Además, las brocas eyectoras vienen con un sistema de autolimpieza para limpiar los restos. Resulta muy útil para hacer el agujero más liso.
3- Ejercicios de torsión
Las brocas helicoidales son pequeñas herramientas de perforación en forma de varilla rodeadas de pequeñas estrías en espiral. Sin embargo, su filo de corte está presente en la punta de la varilla. Las estrías sirven de guía al filo de corte para taladrar el agujero. Su diseño sencillo las hace populares en pequeñas industrias y talleres. Sin embargo, se sobrecalientan por fricción debido a su uso en la perforación de materiales rígidos. Se necesitan refrigerantes específicos para manejarlo, lo que puede elevar el coste total.
Herramientas de rectificado
Las herramientas de rectificado se utilizan para dar a la pieza un aspecto final. Pero surge la pregunta: ¿CÓMO? Estas herramientas tienen muelas abrasivas especializadas. Estas muelas se deslizan sobre la pieza de trabajo con velocidad y fuerza. Durante el deslizamiento, rectifican y dan forma a la pieza con precisión. Este proceso reduce la superficie extra áspera de la pieza.
Las piezas de trabajo sólo pueden adquirir un aspecto delicado con estas herramientas. Además, existen muchos tipos de herramientas de rectificado que varían en las formas y tamaños de las muelas. Todas ellas son específicas para distintos tipos de materiales. Las herramientas de rectificado son precisas y rentables. Por eso los fabricantes las consideran beneficiosas para el fresado a gran escala.
Diferentes tipos de materiales utilizados en la fabricación de máquinas herramientas CNC
Para fabricar máquinas herramienta se utilizan distintos tipos de materiales. Una materia prima de baja calidad formará una herramienta de baja calidad y viceversa. Un material de cuerda hará que las herramientas sean capaces de trabajar con piezas de trabajo sólidas. Analicemos algunos materiales comunes utilizados en las máquinas herramienta CNC.
1- Acero al carbono
El acero al carbono es famoso por fabricar herramientas para fresar materiales blandos. Se trata principalmente de una aleación de metales de baja resistencia. Por tanto, las herramientas fabricadas con este material son adecuadas para el fresado pesado. Otro problema de este material es que no resiste la corrosión. Por lo tanto, se aplican revestimientos especiales para mantener su estructura. Además, el proceso de fresado produce un calor intenso.
Sin embargo, el acero al carbono es térmicamente sensible debido a su bajo punto de fusión. Por lo tanto, las herramientas fabricadas con acero al carbono no son aplicables para el fresado a gran escala. Sin embargo, una ventaja de este material es su rentabilidad. Sus materias primas son fáciles de conseguir, por lo que son baratas. Si dispone de un presupuesto ajustado, puede utilizarlas para pequeñas operaciones de fresado a pequeña escala.
2- Acero de alta velocidad
El acero rápido es conocido por su durabilidad. Es una mezcla de metales robustos como molibdeno, tungsteno y cobalto. Este material se denomina de alta velocidad por su rapidez en las operaciones de fresado. Las herramientas estándar fabricadas con este material son herramientas de corte y perforación. Recuerde que las herramientas fabricadas con este material son resistentes al calor. Además, las herramientas fabricadas con HSS tienen una larga vida útil gracias a sus propiedades de reafilado.
3- Carburo
El carburo es otro material resistente que se utiliza para fabricar máquinas herramienta CNC. Está formado por tungsteno y carbono, que son fundamentales para su dureza. Recuerde que el carburo tiene una capacidad superior de resistencia al calor. Significa que estas herramientas pueden soportar el calor de la fricción durante el fresado. Por ello, se fabrican diferentes herramientas de corte con este material. Además, el metal duro también es liso, lo que supone una ventaja en el procedimiento de acabado.
4- Cerámica
La cerámica está hecha de aluminio, oxígeno y silicio. Estos tres componentes son los responsables de su mayor resistencia y resistencia a la corrosión. Por ello, la cerámica se utiliza en la formación de herramientas de corte avanzadas. Las herramientas hechas de cerámica tienen la mayor resistencia al calor de todas las anteriores. Por lo tanto, realizan operaciones de gran resistencia.
Además, la cerámica es químicamente inactiva. Esta propiedad reduce el riesgo de reacción con impurezas durante el proceso de molienda. Sin embargo, conviene prestar atención a los defectos de la cerámica. Por ejemplo, son más frágiles y no soportan presiones elevadas. Esto acorta la vida útil de la herramienta y, por tanto, la encarece.
Factores a tener en cuenta al seleccionar máquinas herramienta CNC
Al iniciar un negocio de fresado, debe necesitar máquinas herramienta CNC. No todos los fabricantes proporcionan herramientas de igual calidad. Comprarlas con imprudencia puede suponerle pérdidas. Pero, ¡no se preocupe! En la sección siguiente, compartiré algunas listas de comprobación esenciales. Lo mejor sería que tuviera en cuenta a la hora de elegir las máquinas herramienta CNC. Le ayudarán a elegir las mejores herramientas para que su negocio tenga éxito.
1- Material de la pieza
Antes de comprar máquinas herramienta CNC, debe conocer la naturaleza de la pieza de trabajo. Todas las piezas de trabajo tienen superficies y materiales diferentes. Por lo tanto, los diferentes materiales de las piezas de trabajo utilizan diversos tipos de herramientas para el mecanizado.
Por ejemplo, debe comprar herramientas de acero al carbono si va a fresar plástico o cualquier otra pieza blanda. Mientras tanto, cuando mecanice un metal de alta resistencia como el aluminio, considere las herramientas fabricadas en HSS. Seleccionar la herramienta equivocada para cualquier pieza de trabajo nunca es una buena idea. Afectará tanto al rendimiento como a la velocidad de la máquina.
2- Materia prima de la herramienta
Las máquinas herramienta CNC también están hechas de diferentes materiales. Esos materiales tienen diferentes propiedades y características, que son los siguientes:
- Puntos fuertes específicos
- Resistencia a la temperatura
- Capacidades de resistencia a la presión.
Para obtener mejores resultados, piense en una herramienta que responda eficazmente a sus criterios. Por ejemplo, yo siempre prefiero una herramienta que resista el calor producido por el procedimiento de fresado. Además, se debe seleccionar una herramienta que contenga materia prima químicamente inactiva. Estas herramientas le proporcionarán un producto 100% puro con una buena vida útil.
3- Número de filos de corte
Como he mencionado antes, todas las herramientas tienen diseños y características específicos. Además, también varían en cuanto al número de filos de corte. Algunas herramientas tienen diseños convencionales con menos filos. Por otro lado, algunas herramientas avanzadas tienen más filos y pueden sustituirlos. Considere las herramientas con filos de corte afilados y excesivos. Estas herramientas trabajarán con eficacia y le ahorrarán tiempo.
4- Tipo de operación de mecanizado
El mecanizado CNC no es un procedimiento de un solo paso, sino que implica distintas operaciones. Por ejemplo, el buzoneo incluye procesos de taladrado, corte, afilado y alisado. Todas estas operaciones necesitan tipos específicos de herramientas. No se puede taladrar la pieza con una herramienta de corte. Lo mismo ocurre con todas las herramientas y sus operaciones específicas. Por tanto, antes de comprar máquinas herramienta CNC, debe comprender la naturaleza de cada operación.
5- Recubrimiento de herramientas
El revestimiento se aplica para que las herramientas sean más duraderas. Se aplican distintos tipos de revestimiento a estas herramientas, y varían en naturaleza, precio y resistencia. Yo recomiendo comprar herramientas con revestimiento de nitruro de titanio. Este revestimiento es sólido y aumenta la longevidad de las herramientas.
Sin duda, las herramientas con estos revestimientos son caras, pero rentables a largo plazo. ¿CÓMO? Porque reducen el coste de mantenimiento y reparación. Pero si le preocupa su presupuesto, ¡no se preocupe! Los fabricantes también fabrican herramientas con recubrimientos de óxido. Estas herramientas son menos costosas y vienen con protección contra el óxido durante unos meses.
Conclusión
Este detallado artículo explica los distintos tipos de máquinas herramienta CNC. Estas herramientas completan el proceso de fresado y son el corazón de las máquinas CNC. Todas ellas tienen características, puntos fuertes y diseños específicos. Entender el principio de funcionamiento de cada tipo es esencial antes de empezar a fresar.
Además, hay algunos factores que hay que tener en cuenta antes de comprar esas herramientas. Entre ellos están las materias primas, el coste, los revestimientos y los filos de corte. Comprender estos factores es crucial porque afectan directamente al crecimiento de su negocio. Este artículo pretende ofrecerle una visión precisa de estas herramientas.