Refresque la herramienta con nuevas soluciones eficientes para herramientas de corte

Jul 05, 2023

Una de las tareas principales en el corte de metales es extraer de manera eficiente el enorme calor generado durante el corte. Este es un desafío, especialmente en trabajos de torneado donde hay un contacto continuo entre el filo y la pieza de trabajo.

Si bien una gran parte del calor generado por el torneado se disipa en la viruta, las temperaturas que prevalecen en la zona de corte y el calor pueden alcanzar temperaturas superiores a los 1000 °C, según el material, el avance y las rpm. Esto activa procesos térmicos que hacen que la herramienta de corte se desgaste más rápidamente. En casos extremos, la herramienta puede incluso quemarse al poco tiempo. Una geometría más positiva y una velocidad de corte adaptada al proceso pueden proporcionar un remedio superficial, pero esto genera costos a largo plazo o reduce la productividad.

Inundar la zona de corte, el método de enfriamiento externo comúnmente utilizado, no es preciso en la aplicación y su verdadero efecto es limitado. De hecho, la inundación relativamente imprecisa e incontrolada de refrigerante o aceite en el proceso de corte enfría las virutas en lugar del filo. En muchos casos, las altas diferencias de temperatura en el punto de corte provocan un choque térmico que daña fatalmente el filo de corte.

En lugar de inundar la zona de corte, el fabricante de herramientas ARNO Werkzeuge dice que existen mejores soluciones, incluido el sistema de enfriamiento ARNO (ACS) que logra suministrar refrigerante directamente al punto de corte a través de dos canales desde la parte superior y desde la parte inferior.

ARNO Werkzeuge desarrolló el sistema ACS probado en campo en dos variantes. Con la variante ACS1, el chorro de refrigerante se guía a lo largo del asiento de la plaquita en un canal de refrigeración y emerge directamente en la zona de corte. Entonces, el refrigerante pasa de forma eficaz por debajo de la viruta y la expulsa de forma óptima de la zona de corte.

Con la variante ACS2, el canal de refrigerante en el asiento de la plaquita está acoplado con un segundo chorro de refrigerante de flujo optimizado desde la parte inferior hacia el flanco de la herramienta. Los últimos desarrollos ofrecen este canal de refrigerante con una salida triangular que suministra refrigerante en todo el ancho de la plaquita hasta el borde.

El chorro de refrigerante guiado internamente siempre se dirige con precisión a la zona de corte y al flanco de la herramienta. También minimiza el riesgo de acumulación de material en el borde de corte y el desmoronamiento asociado del borde de corte.

Avances en la fabricación aditiva

ARNO utilizó métodos de impresión 3D aditivos para producir módulos parciales de tecnología avanzada. Este método permite la producción de una salida de refrigerante de forma triangular para controlar el chorro de refrigerante a un enfriamiento máximo con un consumo mínimo y para 'inundar' el borde más alejado del flanco de la herramienta.

Estas condiciones de enfriamiento optimizadas también permiten otras optimizaciones potenciales, como una reducción en el ancho de la plaquita.

El ACS2 alimenta refrigerante debajo de la viruta y la expulsa más fácilmente de la zona de corte. Las virutas son más cortas y se reduce considerablemente la tendencia a las condiciones de la plaquita en el borde de acumulación. Las mediciones confirman que este método de refrigerante reduce la temperatura a la mitad. Como resultado, la herramienta está expuesta a mucha menos tensión y el desgaste en incidencia se reduce considerablemente. En lugar de tener que reducir las velocidades de corte y avance para proteger la herramienta, incluso se pueden aumentar las velocidades, dice la compañía.

La productividad aumenta ya que la vida útil de la herramienta es significativamente más larga. Los usuarios informan que sus herramientas duran hasta tres veces más o al menos el doble. Menos cambios de herramienta finalmente alivian la carga de trabajo del personal operativo. Sin mencionar el tiempo de inactividad de la máquina significativamente reducido.

También permite a los usuarios mantener la refrigeración interior sin tubos ni bordes que interfieran incluso durante los cambios de herramienta. Los usuarios no necesitan prescindir del enfriamiento directo, incluso en operaciones de torneado. Con el portaherramientas adecuado, los canales integrados suministran refrigerante cerca de la zona de corte. No se necesitan ajustes complejos ya que el sistema plug-and-play siempre encaja. Opcionalmente, el fabricante ofrece una herramienta de sujeción VDI para que coincida con los portaherramientas y alimenta refrigerante al portaherramientas sin ninguna tubería o conexión de manguera.

La refrigeración integrada es posible incluso en tornos de cabezal móvil en los que las herramientas deben cambiarse con frecuencia. Para lograr esto, ARNO Werkzeuge recomienda su solución de herramientas de cabezales deslizantes AWL y el sistema de herramientas de cambio rápido AFC. El sistema de portaherramientas AWL ofrece soluciones para una amplia gama de máquinas herramienta de fabricantes de tornos de cabezal móvil.

Los portaherramientas de cambio rápido AFC están montados en un tope fijo y la plaquita necesaria se puede montar o desmontar mediante dos tornillos de sujeción de liberación rápida. Se pueden abrir o cerrar dos canales de refrigeración separados en el sistema portaherramientas para permitir el uso en paralelo de herramientas con y sin refrigeración interna.

Casi siempre es beneficioso utilizar herramientas con refrigeración interna siempre que sea posible. Y, cuando un fabricante de herramientas comprende los escenarios de fabricación del usuario y también ha pensado mucho en el proceso, como en el caso del ACS y el AWL, la productividad recibe un impulso real.

1. Dañar permanentemente un metal por calentamiento para causar una fusión incipiente u oxidación intergranular. 2. Al rectificar, calentar la pieza de trabajo lo suficiente como para causar decoloración o cambiar la microestructura por revenido o endurecimiento.

Fluido que reduce la acumulación de temperatura en la interfaz herramienta/pieza de trabajo durante el mecanizado. Normalmente toma la forma de un líquido como mezclas químicas o solubles (semisintéticas, sintéticas) pero puede ser aire comprimido u otro gas. Debido a la capacidad del agua para absorber grandes cantidades de calor, se usa ampliamente como refrigerante y vehículo para varios compuestos de corte, y la relación agua-compuesto varía según la tarea de mecanizado. Véase fluido de corte; fluido de corte semisintético; fluido de corte de aceite soluble; Fluido de corte sintético.

Velocidad tangencial en la superficie de la herramienta o pieza de trabajo en la interfaz de corte. La fórmula para la velocidad de corte (sfm) es diámetro de la herramienta 5 0,26 5 velocidad del husillo (rpm). La fórmula para el avance por diente (fpt) es avance de mesa (ipm)/número de canales/velocidad del husillo (rpm). La fórmula para la velocidad del husillo (rpm) es velocidad de corte (sfm) 5 3,82/diámetro de la herramienta. La fórmula para el avance de la mesa (ipm) es avance por diente (ftp) 5 número de canales de la herramienta 5 velocidad del husillo (rpm).

Tasa de cambio de posición de la herramienta como un todo, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Reducción de la holgura en el flanco de la herramienta provocada por el contacto con la pieza de trabajo. En última instancia, provoca la falla de la herramienta.

Máquina de torneado capaz de aserrar, fresar, rectificar, tallar engranajes, taladrar, escariar, taladrar, roscar, refrentar, achaflanar, ranurar, moletear, hilar, tronzar, estrangular, cortar cónicos y corte excéntrico y de leva, así como como giro escalonado y recto. Viene en una variedad de formas, que van desde manuales hasta semiautomáticas y completamente automáticas, siendo los tipos principales tornos de motor, tornos de torneado y contorneado, tornos de torreta y tornos de control numérico. El torno de motor consta de un cabezal y husillo, contrapunto, bancada, carro (completo con delantal) y carros transversales. Las características incluyen palancas selectoras de engranajes (velocidad) y avance, poste de herramientas, soporte compuesto, tornillo de avance y tornillo de avance inversor, dial de roscado y palanca de avance rápido. Los tipos de tornos especiales incluyen máquinas de husillo pasante, de árbol de levas y cigüeñal, de tambor y rotor de freno, giratorias y de cañón de pistola. Los tornos de taller y de banco se utilizan para trabajos de precisión; los primeros para trabajos de herramientas y matrices y tareas similares, los segundos para piezas pequeñas (instrumentos, relojes), normalmente sin fuente de alimentación. Los modelos generalmente se designan de acuerdo con su "giro" o la pieza de trabajo de mayor diámetro que se puede girar; longitud de la cama, o la distancia entre centros; y caballos de fuerza generados. Véase máquina de torneado.

Tira o bloque de material rectificado con precisión que se usa para elevar una pieza de trabajo, manteniéndola paralela a la mesa de trabajo, para evitar el contacto entre el cortador y la mesa.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se alimenta una herramienta de corte, normalmente una herramienta de un solo punto, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (corte a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creando un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros de diferentes tamaños en el mismo trabajo); biselado (biselado de un borde o hombro); revestimiento (corte en un extremo); roscas de torneado (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de alto volumen de metal); y acabados (cortes de luz finales). Realizado en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.