¿Qué es la tecnología de mecanizado CNC? En pocas palabras, se refiere al uso de programas informáticos para controlar la máquina herramienta y completar el mecanizado de la pieza. Ofrece ventajas como alta precisión, buena repetibilidad y alta velocidad de mecanizado. El mecanizado CNC se ha utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, la electrónica digital, la tecnología de defensa, la automoción, la fabricación de equipos médicos y otras industrias.
Sin embargo, en el proceso de producción y procesamiento, los operarios de máquinas CNC aún enfrentan algunos problemas. Por ejemplo, ¿cómo procesar eficientemente la esquina interna afilada de la pieza? A continuación, este artículo le ayudará a comprender en detalle los problemas asociados con el mecanizado CNC de esquinas internas afiladas.
Tabla de contenido
¿Por qué es difícil el mecanizado CNC de esquinas interiores afiladas?
Mecanizado CNC Se utiliza ampliamente en muchas industrias. Pero ¿por qué es difícil para los operarios de máquinas CNC mecanizar esquinas interiores afiladas, especialmente rectas?
La mayoría de las herramientas de mecanizado CNC son cilíndricas. Por lo tanto, la profundidad de corte es limitada. Cuando una herramienta corta dentro de la cavidad de una pieza, las esquinas de la cavidad siempre producen esquinas redondeadas. Cambie la trayectoria de la herramienta a 90 grados para obtener un ángulo recto verdadero. En teoría, el radio de filete interno mínimo obtenido es igual al radio de la herramienta de corte. Para obtener un ángulo recto verdadero, cambie la trayectoria de la herramienta a 90 grados. Sin embargo, la trayectoria de la herramienta CNC no se construye de esta manera. También puede cambiar la herramienta más pequeña para que el radio de la esquina interior se acerque a una forma afilada, pero esto no es una esquina interior afilada.
¿Cuáles son las soluciones a estos problemas? Síganos.
Estrategias para el mecanizado de esquinas interiores afiladas
Cambiar las esquinas a filetes
La solución más sencilla y directa es evitar las esquinas interiores agudas. Si bien esto no parece una "solución" al problema en cuestión, todos los expertos coinciden en que debe hacerse. La mayoría de los diseños permiten cambiar el radio de las esquinas. Solo se necesitan pequeños cambios, suficientes para realizar el trabajo manteniendo el mismo nivel de utilidad.
Esta sugerencia se hace porque es simple y fácil de hacer. Los métodos de atajos que veremos más adelante requieren más tiempo, dinero y trabajo. Si puede evitarlos, hágalo cuanto antes.
Otra razón es la estabilidad del proceso. Herramientas de corte como las fresas no permiten realizar agujeros muy profundos. La profundidad máxima de corte suele ser cuatro veces el diámetro de la herramienta. Más allá de estos límites, comienzan a aparecer problemas como vibraciones, roturas de la herramienta y rugosidad superficial. Todo esto dificulta que la herramienta de corte corte esquinas interiores bien afiladas.
Por lo tanto, el radio de filete es un factor que los diseñadores deben considerar al mecanizar bordes con esquinas redondeadas. Deben elegir un radio de filete que sea seguro para el departamento de producción. Esto les permitirá producir de forma segura sin necesidad de la pieza.
Uso de filetes T-bone y Dogbone
Cuando el diseño es inevitable, podemos considerar resolver el problema durante el proceso de mecanizado. Esto se logra añadiendo socavados a cada esquina viva, utilizando filetes T-bone y dogbone para eliminar el exceso de material de la pieza. Este método es más efectivo cuando se necesita ensamblar una pieza con esquinas exteriores vivas en una cavidad interna. No causa desajustes en el ensamblaje de la pieza. Además, no afecta la funcionalidad del ensamblaje. Simplemente fresa parte del material de la pieza.
- T-bone: Se trata simplemente de un filete en T, con forma de T y bordes redondeados, que extiende el área de corte en una dirección. Normalmente, la extensión del corte es la mitad del diámetro de la herramienta para adaptarse a la pieza de trabajo, dejando suficiente espacio para el ensamblaje.
- Filete de hueso de perro: Se llama así porque la forma de la esquina afilada se asemeja a un hueso de perro después del mecanizado. Extiende la ranura en dos direcciones, a diferencia de la ranura en T, que es unidireccional. El proceso de mecanizado es un poco más complejo que el de la ranura en T. Sin embargo, el aspecto general es mejor.
Tecnología EDM
Además del fresado CNC mencionado anteriormente para obtener esquinas interiores agudas, también podemos utilizar la tecnología EDM para lograrlas. En comparación con los métodos anteriores, la esquina interior obtenida mediante EDM es la tecnología más cercana a la de una esquina interior aguda.
La electroerosión (EDM) es una técnica de mecanizado muy común. Utiliza la conductividad eléctrica entre la herramienta y la pieza, lo que a su vez elimina material por fusión y erosión. En este artículo, analizaremos dos técnicas de electroerosión: el moldeo por electroerosión y el corte por hilo.
Moldeo por electroerosión
El proceso consta de un electrodo y una pieza de trabajo. Generalmente, esta se sumerge en un fluido aislante (p. ej., aceite u otro fluido dieléctrico). Al conectar el electrodo y la pieza de trabajo a una fuente de alimentación adecuada, se genera un potencial eléctrico entre ambos componentes. Al acercarse el electrodo a la pieza de trabajo, se produce una ruptura dieléctrica en el fluido. Esto crea un canal de plasma que genera pequeñas chispas que saltan de un lado a otro. Este canal funde y elimina el exceso de material de la pieza de trabajo para lograr la esquina interior afilada deseada.
En el moldeo por electroerosión, la herramienta es un electrodo personalizado con características conductoras. Las esquinas exteriores del electrodo pueden diseñarse para que coincidan con las esquinas internas afiladas de las cavidades internas de la pieza. Esto da como resultado la agudeza más cercana posible de la esquina mecanizada.
Corte por hilo EDM
Esta es una técnica diferente del moldeo por electroerosión. La herramienta utilizada es un alambre conductor delgado con un diámetro inferior a 0,1 mm. Este atraviesa la pieza de trabajo siguiendo el contorno de la pieza y elimina el exceso de material. Dado que el diámetro del alambre fino es muy pequeño (inferior a 0,1 mm), teóricamente es posible obtener un radio de filete con un diámetro de esquina interior igual a la mitad del diámetro del alambre fino. Esto se aproxima lo suficiente a una esquina interior viva como para ser aceptable. Por lo tanto, es muy adecuado para el mecanizado de esquinas internas vivas.
Sin embargo, la electroerosión presenta algunas limitaciones. En primer lugar, las piezas mecanizadas mediante estos dos métodos deben ser eléctricamente conductoras. En segundo lugar, no ofrecen una alta eficiencia de mecanizado ni una calidad superficial alta. Generalmente, son mucho más lentos que los métodos de mecanizado convencionales y el acabado superficial de la pieza no es excelente. corte por hilo EDM El mecanizado de las esquinas internas afiladas de la cavidad interna solo puede realizarse a través de la cavidad. Por lo tanto, las cavidades sin pasar con cierta profundidad no pueden procesarse con este método.
Corte manual
Cuándo no se pueden utilizar filetes T-bone y dogbone en el CNC proceso de mecanizadoEs inevitable que las esquinas redondeadas se redondeen una vez terminada la pieza. En este punto, debemos cortar a mano para el acabado. Utilizaremos herramientas manuales para cortar, rectificar y pulir la esquina interior. De esta manera, obtendremos una esquina interior afilada. Algunas herramientas comunes incluyen limas, lijas, etc.
Este tipo de mecanizado requiere mucha mano de obra y mucho tiempo. Además, solo se utiliza una vez finalizado el mecanizado, cuando las esquinas internas afiladas de la pieza son especialmente importantes.
Influencia de los materiales en el mecanizado de esquinas interiores afiladas
En el mecanizado CNC, la elección del material es crucial. Afecta la calidad de las esquinas interiores afiladas. Los materiales que se suelen utilizar en el mecanizado CNC son metales, plásticos y compuestos.
Las aleaciones de aluminio, acero, latón y titanio se utilizan comúnmente en las máquinas herramienta CNC. Estos metales son comunes por su dureza, resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión. También se utilizan ABS, Delrin y nailon, que son fáciles de mecanizar y económicos. Entre los materiales compuestos comunes se encuentran los polímeros reforzados con fibra de carbono (PRFC) y la fibra de vidrio. El PRFC presenta una buena relación resistencia-peso. La fibra de vidrio ofrece resistencia, flexibilidad y resistencia a la corrosión.
El material influye en el mecanizado de esquinas internas afiladas. Los afecta mediante la dureza, el punto de fusión, el desgaste y la ductilidad.
- El impacto de la dureza del material: Cuanto mayor sea la dureza del material, el procesamiento de la esquina interior afilada de los parámetros de las herramientas de procesamiento requeridas, mayor será la dificultad de procesamiento, esta vez la necesidad de una mayor dureza del procesamiento de herramientas rígidas especiales.
- La influencia del punto de fusión: En el procesamiento de plásticos, es fundamental prestar especial atención al punto de fusión más bajo. En este punto, es fundamental ajustar la temperatura máxima y mínima para evitar la deformación o fusión de la pieza. La calidad de las esquinas internas afiladas se puede garantizar ajustando la velocidad de la viruta y la velocidad de avance de la herramienta, y aumentando el refrigerante.
- El impacto del desgaste: En el procesamiento de materiales de fibra de carbono, la presencia de abrasivos puede provocar que la esquina interna afilada de la herramienta se desafile. En este contexto, se utilizan herramientas de procesamiento especializadas para garantizar la precisión del mecanizado.
- Influencia de la ductilidad del material: Al mecanizar esquinas afiladas, es fundamental considerar la ductilidad del material para garantizar la precisión de mecanizado de las esquinas redondeadas. Esto también previene la deformación de la pieza y reduce las fuerzas internas.
Optimización de ángulos interiores mecanizados con diseño para fabricación (DFM)
DFM es una metodología de diseño para la fabricación. Su objetivo es optimizar la fabricación de productos. Esto se logra para reducir costos, mejorar la calidad y acortar el tiempo de producción.
Antes de mecanizar esquinas interiores agudas para producción, el DFM permite evaluar la complejidad del diseño y determinar si son relevantes para la funcionalidad de la pieza. Si las esquinas redondeadas en lugar de las agudas no afectan la calidad del producto final, se pueden evitar antes del mecanizado CNC. Por otro lado, el DFM permite evaluar el impacto de la incorporación de esquinas agudas en el coste del mecanizado. Añadir esquinas agudas aumenta el coste de la pieza. Por lo tanto, se pueden evitar o sustituir las esquinas agudas por redondeadas. También se pueden considerar procesos de mecanizado alternativos, como el redondeo en T o el redondeo en hueso de perro.
Análisis de costos y eficiencia del mecanizado de esquinas internas afiladas
El mecanizado CNC de esquinas internas agudas de piezas de trabajo no es un diseño particularmente bueno. Las esquinas internas agudas son difíciles de mecanizar. Aumentan significativamente... costos de producción y tiempoPor lo tanto, evite diseños con esquinas internas afiladas si no son necesarios.
En la mayoría de los proyectos, se pueden usar esquinas redondeadas, esquinas en T o esquinas en hueso de perro en lugar de esquinas vivas para lograr las funciones correspondientes. Si la pieza requiere una esquina viva, se pueden usar otros métodos para lograrla, como la electroerosión, el corte manual y el corte por láser.
Conclusión
Actualmente, en el mecanizado CNC, lo anterior describe varios métodos comunes para mecanizar esquinas interiores puntiagudas. Si necesita mecanizar esquinas interiores afiladas mediante CNC, Por favor contáctenos. Yonglihao Machinery Contamos con amplia experiencia y conocimientos en el mecanizado CNC de esquinas interiores afiladas. Podemos ofrecerle una solución integral para sus necesidades.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la mejor práctica para diseñar piezas con esquinas internas afiladas?
Primero, utilice el método de mecanizado digital (DFM) para evaluar si el producto debe mecanizarse con esquinas vivas antes del mecanizado. Si las esquinas vivas pueden sustituirse por esquinas redondeadas, modifique el diseño. Si no es posible, considere mecanizar con electroerosión.
Mecanizado CNC de esquinas afiladas cuando las habilidades son ¿cuáles?
Las principales técnicas de procesamiento son principalmente las siguientes:
Seleccione un diámetro de herramienta afilada lo más pequeño posible, lo que favorece la precisión y el acabado de la superficie de la esquina afilada.
Uso de fluido de corte durante el procesamiento. Este fluido puede contribuir a regular la temperatura de la herramienta, limpiar los residuos de material, lubricar y prolongar su vida útil, entre otras funciones.
El procesamiento de las herramientas requiere varias operaciones para obtener la cuchilla. Este proceso puede mejorar la precisión del filo y el acabado superficial.
¿Cómo realizar esquinas afiladas en la electroerosión por hilo?
El corte por electroerosión (EDM) logra esquinas afiladas mediante un electrodo de hilo fino. El hilo y la pieza de trabajo se cargan alternativamente, positiva o negativamente. Al estar cerca, generan una carga térmica que erosiona la pieza, completando así las esquinas afiladas.
¿Por qué debemos evitar las esquinas afiladas en el mecanizado CNC?
Hay dos aspectos principales:
Las esquinas afiladas en el mecanizado CNC pueden generar puntos de tensión en la pieza. Además, aumentan el desgaste de la herramienta y los riesgos de mecanizado.
Las esquinas afiladas aumentan los costos de mecanizado y los tiempos de ciclo. Por lo tanto, no utilice el mecanizado CNC para afilar las esquinas interiores si no es necesario.