En el mundo de la metalurgia, los portaherramientas suelen conectar el CNC y la herramienta de corte, generando la sinergia necesaria para una sujeción óptima durante el mecanizado de materiales. Aquí, hablaremos sobre algunos tipos de portaherramientas CNC y los aspectos básicos que debe conocer antes de elegir el portaherramientas adecuado para su operación.
Equilibrio entre precisión, rigidez y versatilidad en portaherramientas CNC
Debido a que el portaherramientas Sujeta la herramienta con seguridad y transmite la potencia del husillo CNC a la herramienta. Es fundamental asegurarse de que la herramienta esté equilibrada. El equilibrio del portaherramientas garantiza que todo permanezca en la posición correcta. Los portaherramientas tienen su propio nivel de equilibrio, según el tipo de adaptador.
Algunos portaherramientas están diseñados para estar equilibrados, mientras que otros no. El grado de equilibrio se mide en gramos. Cuanto mejor equilibrado esté el portaherramientas, más constante será el desgaste de la herramienta. Esto se traduce en un mejor acabado superficial y una mayor vida útil de la herramienta.
Para mantener el equilibrio, su portaherramientas debe tener:
- Precisión: La herramienta debe producir piezas de trabajo de forma consistente con una desviación mínima de las dimensiones esperadas. Los portaherramientas influyen en factores como la desviación radial, la concentricidad y la alineación axial.
- Rigidez: Los portaherramientas rígidos proporcionan estabilidad durante el corte, evitando la deflexión y vibración de la herramienta, y evitando daños a la herramienta y a la pieza de trabajo. Con portaherramientas de alta calidad, se pueden absorber las vibraciones y las fuerzas de mecanizado elevadas no dañarán la herramienta.
- Versatilidad: Los portaherramientas que permiten cambiar rápidamente diversas herramientas de corte pueden aumentar la productividad y reducir el tiempo de configuración. Al poder cambiar fácilmente los adaptadores y mandriles, no se requieren configuraciones de herramientas personalizadas durante procesos de mecanizado complejos.
Consejos sobre portaherramientas que debe conocer
Par: Una de las principales funciones de un portaherramientas es transmitir el par del husillo CNC a la herramienta. Optimizar la transmisión del par permite minimizar las pérdidas de energía durante el mecanizado y maximizar la potencia.
Excentricidad radial: También conocida como concentricidad o excentricidad total indicada (TIR), la excentricidad radial es crucial para obtener resultados de mecanizado precisos. Asegúrese de que sus herramientas estén alineadas para minimizar su desviación del eje. Los portaherramientas con amortiguación absorben y reducen las vibraciones durante el corte, reduciendo así las vibraciones y mejorando el acabado superficial. Las vibraciones impredecibles pueden provocar acabados superficiales deficientes y dañar sus herramientas de corte.
Alta velocidad: Los portaherramientas especialmente diseñados soportan altas velocidades sin comprometer la estabilidad, lo que permite velocidades de corte más rápidas sin comprometer la precisión. Garantizan un rendimiento fiable a altas velocidades.
Tipos de portaherramientas CNC
Mejorar el rendimiento del mecanizado incrementando los avances y las velocidades puede contribuir a aumentar la productividad. Sin embargo, elegir el portaherramientas adecuado es fundamental para el éxito. Al elegir el portaherramientas adecuado, tenga en cuenta factores como el tipo de husillo de la máquina, la aplicación de corte, la potencia, el empuje, el material y los parámetros de corte requeridos.
Algunos portaherramientas estándar y avanzados incluyen:
Portaherramientas hidráulicos: Los mandriles hidráulicos son especialmente eficaces para amortiguar las vibraciones y absorber las fuerzas de corte durante el mecanizado, ya que sujetan la herramienta de forma segura. Son ideales para trabajos de precisión y operaciones de alta velocidad. Permiten realizar tareas de desbaste y acabado con excelencia. También existen numerosos portaherramientas con amortiguación en el mercado, que ofrecen la máxima precisión, fuerza de sujeción y excelentes propiedades de amortiguación. Esta tecnología minimiza el descentramiento, prolonga la vida útil de la herramienta y mejora el rendimiento de corte. Las longitudes de protuberancia más cortas y las secciones transversales de pared frontal más gruesas permiten una alta rigidez. También se pueden utilizar en aplicaciones de largo alcance y en espacios estrechos.
Portaherramientas de ajuste térmico: Ofrecen alta fuerza de sujeción, baja deflexión de la herramienta y estabilidad en longitudes de herramienta más largas, lo que proporciona un buen acabado superficial en aplicaciones de fresado de alto avance. Están diseñados para sujetar herramientas de corte mediante un proceso denominado expansión térmica. Cuando el portaherramientas se enfría y se contrae tras el calentamiento, crea una gran fuerza de sujeción sobre la herramienta.
Mandriles ER: Los mandriles ER se utilizan ampliamente para sujetar herramientas de corte de mango redondo. Conocidos por su buena fuerza de sujeción y flexibilidad, son adecuados para taladrado, fresado y roscado de trabajo ligero a medio. Están disponibles en diferentes tamaños y se identifican por códigos como ER32 o ER40, que corresponden a los tamaños de su sistema.
Ya sea que elija un portaherramientas tradicional o un portaherramientas de ajuste térmico, portaherramientas hidráulico, etc., si se requiere precisión de mecanizado, se recomienda invertir en algunos portaherramientas de buena calidad.
Lo que necesita saber sobre el husillo de la máquina herramienta
El husillo es un componente esencial de cualquier centro de mecanizado. Sujeta el portaherramientas y gira la herramienta de corte a alta velocidad. La compatibilidad con el husillo y las especificaciones de la máquina es fundamental al seleccionar un portaherramientas.
Existen varios tipos de conexiones de husillo, siendo los más comunes:
Las conexiones cónicas (como las de tipo CAT y BT) son comunes y utilizan bridas y perillas de retención para una conexión segura. La CAT (brida en V) es más popular en Estados Unidos, mientras que la BT (MAS) se usa ampliamente en Asia y Europa. Estas conexiones ofrecen alta rigidez y son comunes en centros de fresado y mecanizado.
Los tipos de conexión cónica (como CVKV) son similares a los tipos CAT y BT, pero son más rígidos y más rápidos. Presentan un cono para un mejor contacto con la superficie del husillo y así mantener la precisión.
El HSK (cono de eje hueco) ofrece un sistema avanzado de conexión de husillo diseñado para mecanizado de alta velocidad y operaciones de fresado complejas. Incorpora un eje hueco y un conjunto de segmentos de sujeción que proporcionan excelente estabilidad, equilibrio y concentricidad.
Conexiones de portaherramientas CNC
Las conexiones de extremo de herramienta se refieren a la interfaz entre la herramienta y el portaherramientas. Los dos tipos más comunes son:
Portaherramientas rectos: Están diseñados con un diámetro uniforme en toda su longitud y se utilizan típicamente con un sistema de pinza. Son adecuados para aplicaciones de trabajo ligero a medio y se utilizan a menudo con brocas, escariadores y machos de roscar.
Portaherramientas CNC Weldon: Diseñados con una superficie plana en un lado del vástago para un mejor agarre y una mejor transferencia de par, se utilizan ampliamente en fresas y otras fresas de extremo para proporcionar estabilidad durante tareas de corte exigentes.
