¿Qué es la brusquedad?
El desbaste, también conocido como fresado en bruto o desbaste CNC, es la primera etapa del proceso de mecanizado. Su objetivo principal es cortar rápidamente una cantidad significativa de material no deseado de una pieza de trabajo para crear un contorno tosco de la forma deseada. En esta etapa se utilizan herramientas de corte de alto rendimiento, como fresas y fresas de desbaste. Son para altas velocidades de avance y cortes profundos. Son fundamentales para eliminar material.
La función del desbaste es dar a la materia prima una forma preliminar que la acerque lo más posible a la forma requerida, pero dejando margen para el acabado. Corta la pieza a medida y alivia sus tensiones internas. De este modo se evitan distorsiones durante las operaciones de precisión.
El desbaste trabaja a velocidades más altas y profundidades de corte mayores que el acabado. Elimina más material en una sola pasada, al tiempo que mantiene las herramientas fuertes y el tiempo de corte corto. El proceso se define por su capacidad para ser más económico en términos de tiempo que preciso, ya que somete a la pieza a la precisión necesaria en la fase de acabado.
Ventajas del desbaste en el mecanizado
El desbaste en el mecanizado tiene muchas ventajas. Es crucial para que la fabricación sea eficiente.
- Eliminación rápida de material: Permite una eliminación eficaz y rápida del material sobrante que resulta beneficiosa para simplificar otros procesos de mecanizado.
- Base para el acabado: Proporciona a la pieza una forma aproximada para que el proceso de acabado más preciso e intrincado pueda realizarse en menos tiempo.
- Mayor vida útil de la herramienta: Al eliminar la mayor parte del material, el desbaste evita que las herramientas de acabado más fino se desgasten rápidamente, reduciendo así los gastos en herramientas.
- Mejoras en la eficiencia: Reduce el tiempo total requerido para la operación de mecanizado moviendo rápidamente la pieza hacia la forma deseada, lo que puede reducir los costes de fabricación.
¿Qué es el acabado?
El acabado en el mecanizado CNC, comúnmente conocido como acabado CNC, es la etapa final del proceso de mecanizado, en la que la superficie de un componente mecanizado se refina para cumplir requisitos específicos. Esta etapa es vital. Garantiza que la pieza tenga el tamaño adecuado, cumpla tolerancias estrictas y tenga el acabado suave necesario para su función y aspecto.
En el acabado, el mecanizado pasa de utilizar herramientas pesadas de desbaste a utilizar herramientas finas de acabado destinadas al trabajo de detalle. Estas herramientas permiten realizar incisiones precisas e intrincadas que mejoran la superficie del componente para mostrar el diseño previsto. El proceso de acabado puede incluir esmerilado, pulido, galvanoplastia, granallado y anodizado. Estas técnicas tienen por objeto mejorar el aspecto estético de la pieza y las características de rendimiento, como la dureza, la resistencia a la corrosión y la conductividad eléctrica.
El acabado en el mecanizado también tiene como objetivo lograr una gran precisión dimensional y acabado superficial y garantizar que la pieza no tenga defectos, como rebabas, que puedan dificultar el rendimiento de la pieza. Es la fase final de la fabricación. Elimina la cantidad necesaria de material y lleva el componente a sus dimensiones precisas. Estas dimensiones corresponden a la planitud, la rugosidad, el grosor, la tolerancia y el acabado superficial. Esta alta precisión se consigue para garantizar que cada pieza esté bien colocada. También garantiza que no fallará, aumentando así la durabilidad del producto.
Ventajas del acabado en el mecanizado
En el mecanizado CNC, el acabado es uno de los procesos más esenciales que proporcionan numerosas ventajas que mejoran la calidad, durabilidad y funcionalidad de las piezas mecanizadas. Entre las principales ventajas se incluyen:
- Mejora del atractivo estético: La mejora del acabado superficial contribuye a mejorar el aspecto de la pieza.
- Mayor durabilidad: Aplicación de revestimientos superficiales que mejoran las propiedades de resistencia al desgaste, la corrosión y el calor del material.
- Mejora de la calidad superficial: Mejora de los acabados superficiales de varias piezas para minimizar la fricción entre ellas y mejorar el rendimiento general de las piezas móviles.
- Mayor vida útil del producto: De este modo, el acabado mejora la precisión y la robustez, lo que significa que los productos fabricados durarán más y no requerirán una sustitución constante.
- Eficacia operativa: Asegurarse de que las piezas funcionan perfectamente en sus aplicaciones porque se fabrican con la precisión exacta según las especificaciones.
- Alivio de tensiones y mejora mecánica: El tratamiento térmico mejora las características mecánicas de la pieza, lo que contribuye a reforzar su estructura y su trabajo.
- Cumplimiento de las normas de diseño y rendimiento: Es el proceso de asegurarse de que las piezas producidas se ajustarán al diseño previsto y realizarán la función requerida para la que están destinadas.
Diferencia entre desbaste y acabado
Desbaste: la eliminación inicial de material a granel
- Finalidad: Esta operación tiene por objeto conseguir un arranque de material muy rápido para aproximar la pieza a su forma final. Es el proceso de trabajar una pieza de metal para darle una forma aproximada al objeto deseado, centrándose en la velocidad más que en la precisión.
- Velocidad de arranque de material: Muy alto, con cortes bastante profundos que permiten cortar el material de la pieza muy rápido.
- Herramientas: Utiliza herramientas más grandes y robustas, como fresas, para manejar grandes cargas de viruta y altas velocidades de avance que pueden soportar duras operaciones de corte.
- Acabado superficial y precisión: Se obtiene una superficie rugosa, ya que el material se retira en grandes cantidades. En esta fase del proceso no se pretende obtener detalles finos ni tolerancias estrictas.
Acabado: Perfeccionamiento y detallado
- Finalidad: El objetivo es conseguir la precisión necesaria en cuanto a dimensiones, tolerancias y acabado superficial. Esto es para que la pieza funcione y tenga buen aspecto.
- Tasa de arranque de material: Baja significativamente, ya que el propósito es mejorar el material haciéndolo más delgado sin cambiar sus dimensiones.
- Herramientas: Utiliza herramientas especiales para trabajos intrincados. Entre ellas se incluyen pequeñas fresas y fresas de acabado. Realizan cortes más finos y ligeros para producir una superficie lisa.
- Acabado superficial y precisión: Esto crea un acabado fino y proporciona un acabado superficial preciso en línea con los requisitos de diseño y las normas funcionales y estéticas.
Diferencias operativas
- Avance y profundidad de corte: El desbaste se caracteriza por altas velocidades de avance y cortes profundos para alcanzar más rápidamente altas velocidades de arranque de material. El acabado se realiza con un avance más lento y una profundidad menor para garantizar que el corte sea preciso y el acabado superficial suave.
- Uso de refrigerante: El desbaste requiere más refrigerante para hacer frente al calor originado por las altas velocidades y los cortes profundos. En el acabado se utiliza menos refrigerante debido a las bajas velocidades y a las operaciones de corte menos severas orientadas a la precisión y a la mínima generación de calor.
Consideraciones para un mecanizado eficaz
- Tipo de material y selección de herramientas: El desbaste puede utilizar herramientas gruesas para materiales duros para evitar el astillado, mientras que el acabado puede utilizar herramientas finas para acabados más finos. Ambas fases deben tener en cuenta las propiedades de los materiales para garantizar el rendimiento final de la herramienta y la calidad del producto: El desbaste requiere que el corte se produzca a gran velocidad y que sólo se corte el material sobrante, por lo que se necesitan los parámetros de corte adecuados. El acabado superficial, así como las dimensiones, deben ser precisos, por lo que el proceso de acabado exige mucho trabajo.
Tiempo y secuencia
- Orden de las operaciones: Comienza con la operación más gruesa denominada desbaste, que determina las formas básicas de la pieza, dando paso al acabado, que pule la pieza hasta alcanzar el tamaño y la precisión previstos. Este orden es importante para garantizar la fluidez del proceso de fabricación y la calidad del producto.
Consejos para un desbaste eficaz en el mecanizado CNC
Selección del material y la geometría de la herramienta adecuados
Utilice herramientas complejas, como fresas de metal duro o de acero rápido, para el desbaste, ya que permiten un corte eficaz. Es fundamental tener en cuenta el número de estrías y el ángulo de hélice, ya que determinan la velocidad de evacuación de la viruta y la eficiencia de la herramienta de corte.
Optimización de los parámetros de corte
Una de las estrategias críticas que deben observarse durante el desbaste consiste en ajustar la velocidad y el avance. El valor óptimo debe ser alcanzar el máximo nivel de avance sin comprometer el desgaste o la vibración de la herramienta.
Aplicación de estrategias eficaces de evacuación de chips
Reduzca el reavivado de viruta y la acumulación de calor utilizando los métodos de evacuación de viruta adecuados, como el taladrado de pico o la rotura de viruta en la programación. Seleccione herramientas con un número óptimo de estrías para mejorar el proceso de arranque de viruta.
Utilización de técnicas de mecanizado de alta eficiencia
Discutir algunos enfoques modernos, como el fresado trocoidal y el mecanizado de alta velocidad, para aumentar la tasa de desbaste. Estos métodos ayudan a minimizar la carga sobre la herramienta, mejoran el proceso de corte y también aumentan la durabilidad de la herramienta.
Gestión del calor y del desgaste de las herramientas
Emplee refrigerantes mientras trabaja, o recurra al mecanizado en seco si el calor producido durante el desbaste supone un problema. También es importante controlar el desgaste de las herramientas y someterlas al proceso de sustitución lo antes posible para mejorar la eficiencia.
Garantizar la rigidez de la instalación
Emplear un dispositivo de sujeción de la pieza estable y garantizar la rigidez de la máquina y las herramientas para hacer frente a las tremendas fuerzas de corte durante el proceso de desbaste. No se debe vibrar ni moverse alrededor de la mesa o la pieza de trabajo, ya que esto puede provocar problemas con los acabados superficiales y el desgaste de la herramienta.
Adaptación a las especificidades del material
Asegúrese de que los procedimientos de desbaste aplicados son adecuados para el material con el que se trabaja. Este documento tiene como objetivo proporcionarle una comprensión de cómo se comporta el material bajo las fuerzas de desbaste para que pueda sacar el máximo provecho de sus herramientas de corte.
Software y herramientas de simulación
El software CNC moderno para aplicaciones de mecanizado de madera dispone de herramientas de simulación para simular las trayectorias y los parámetros de desbaste. Estas herramientas pueden ayudar a prever los problemas que puedan surgir, así como a gestionar el mecanizado para un uso eficiente del tiempo y los recursos.
Parámetros de mecanizado
Minimizar el avance, la velocidad de corte y la profundidad para cada tipo de operación de desbaste. Lo mejor en este caso es disponer de parámetros que puedan ajustarse de forma personalizada. Esto los hará más eficaces y reducirá las complicaciones durante el proceso.
Selección de máquinas herramienta y software de control
Seleccione equipos de gran potencia y rigidez para las operaciones de desbaste, de modo que puedan soportar grandes cargas de corte. Asegúrese de que el software de control puede reconocer los cambios en las formas y tamaños de las tareas de desbaste para mejorar la precisión y la estandarización.
Gestión del calor y del fluido de corte
Varias medidas pueden resolver el problema del calor al mecanizar aleaciones de aluminio mediante el proceso de desbaste. Se recomienda utilizar fluidos con efectos lubricantes y refrigerantes. Mantienen frías las herramientas y las piezas.
Consejos para lograr un acabado de precisión en el mecanizado CNC
Selección de herramientas de precisión
Las herramientas de acabado se utilizan para operaciones de acabado; las puntas de carburo o diamante son ideales para ofrecer un acabado fino y precisión.
Ajuste fino de los parámetros de corte
Reducir las velocidades de corte y los avances para mejorar la calidad del acabado superficial y las tolerancias dimensionales para reducir la desviación de la herramienta y las vibraciones.
Centrarse en la calidad del acabado superficial
Elija la velocidad, los avances y las trayectorias de herramienta adecuados. Reducirán las marcas dejadas por la herramienta y conseguirán el acabado superficial necesario. Esto mejorará el aspecto de la pieza.
Minimizar la desviación de la herramienta
Reduzca los errores y los acabados superficiales deficientes acortando las piezas, seleccionando diámetros de herramienta adecuados y sistemas de portaherramientas apropiados para reducir la flexión de la herramienta.
Utilice técnicas de refrigeración adecuadas
Dirige el refrigerante al lugar adecuado de la zona de corte. Esto mejora el acabado superficial y aumenta la vida útil de la herramienta. El tipo de refrigerante a utilizar depende del material que se esté mecanizando.
Aplicar pases ligeros y múltiples
Conseguir el tamaño final lo más cerca posible del requerido, sin hacer un corte potente que es duro para la herramienta, y dará un mejor acabado si se hace en varias pasadas más ligeras.
Opte por el fresado en pendiente
Reducir la rugosidad superficial empleando el fresado ascendente, que produce una mejor formación de viruta y un menor desgaste del flanco de la herramienta, lo que se traduce en un mejor acabado superficial.
Tenga en cuenta las características del material
Ajustar las operaciones de acabado a las características del material que se va a procesar, como el afilado de las herramientas de corte y las condiciones de corte para obtener los mejores resultados.
Conclusión
En el mecanizado CNC, el desbaste sienta las bases de la precisión, mientras que el acabado añade el toque final de delicadeza. Al dominar estas técnicas, los fabricantes pueden aumentar la eficiencia, la calidad y la durabilidad, garantizando resultados superiores en cada producto.
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