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Fresado de agujeros y cavidades/alojamientos

Fresado de agujeros y cavidades/alojamientos
 
  1. Mecanizado en rampa de dos ejes lineal
  2. Mecanizado en rampa circular
  3. Ampliar un agujero​
  4. Fresado/mecanizado en rampa circular exterior
  5. Fresado en «plunge»
  6. Fresado interrumpido
  7. Métodos de recorte
  8. Cavidades o ángulos cerrados​​
 

Fresado de agujeros: mecanizado de cavidades

  • Mecanizado de cavidades en una pieza enteriza
  • Ampliar un agujero o una cavidad
  • Apertura/ampliación de una cavidad o alojamiento

Mecanizado de cavidades en una pieza enteriza

Mecanizado en rampa lineal
Fresado interrumpido
 
Abrir una ranura

Al fresar un agujero, siempre es preferible aplicar mecanizado en rampa lineal (2 ejes a la vez) frente al fresado interrumpido.

El fresado interrumpido es un método de mecanizado de agujeros alternativo que a menudo produce virutas largas y genera fuerzas de corte poco favorables en la fresa.​

Abrir un agujero o una cavidad
 
Taladrado
Mecanizado en rampa circular
Mecanizado en rampa de una cavidad
 

El taladrado es el método tradicional y más rápido para producir un agujero, pero la rotura de la viruta puede suponer un desafío en algunos materiales y carece de la flexibilidad necesaria para crear distintos diámetros y formas que no sean redondas.

El mecanizado en rampa circular (3 ejes a la vez) es un método menos productivo que el taladrado pero puede ser una buena alternativa en los siguientes casos:

  • Agujeros de gran diámetro cuando la potencia de la máquina está limitada.
  • Producciones de series cortas. Para diámetros superiores a 25 mm, por norma general: el fresado es rentable en series de hasta 500 agujeros aprox.
  • Al mecanizar una gama de tamaños de agujeros.
  • Almacén de herramientas con espacio limitado para almacenar múltiples tamaños de brocas.
  • Producción de agujeros ciegos que requieren fondos planos.
  • Piezas poco rígidas, de pared delgada.
  • Cortes intermitentes.
  • Materiales difíciles de taladrar debido a la rotura y la evacuación de la viruta.
  • Cuando no hay líquido de corte.
  • Al fresar cavidades/alojamientos ("agujeros que no son redondos").

Selección del método: ejemplo

Apertura o ampliación de una cavidad/alojamiento

Taladrado y fresado circular
Taladrado y fresado en «plunge»
Mecanizado en rampa circular

Ventajas

+ Régimen de arranque de material elevado para agujeros que no son redondos.

+ Primera elección en piezas de estructuras aeroespaciales de titanio.

Desventajas

– Requiere una máquina estable.

– Evacuación de la viruta: máquina horizontal.

– Requiere una programación minuciosa.

Ventajas

+ Solucionador de problemas en aplicaciones con voladizo largo.

+ Programación simplificada, indicada para máquinas más antiguas/varios husillos.

Desventajas

– Bajo régimen de arranque de material.

Ventajas

+ Menos herramientas (no requiere una broca).

+ Flexible (produce una amplia gama de tamaños).

+ No requiere líquido de corte = bueno para máquinas abiertas.

+ Adecuado para todos los conceptos y configuraciones de máquina.

Desventajas

– Menos productivo para cavidades grandes.

Elección básica para alojamientos.
Solucionador de problemas.
Voladizos largos.
Elección básica para cavidades 3D.
 
 

Ampliar un agujero o una cavidad

Mandrinado
Mecanizado en rampa circular
Fresado circular
 
Ampliar un agujero

El método más rápido es el mandrinado, por las mismas razones que el taladrado, pero el fresado de agujeros es a veces una buena alternativa. Se pueden utilizar dos métodos de fresado alternativos: mecanizado en rampa circular (3 ejes) o fresado circular (2 ejes). Es preferible el mecanizado en rampa circular cuando la profundidad del agujero es superior a la ap máx. o en aplicaciones sensibles a las vibraciones. Además, la redondez/concentricidad del agujero es mejor al mecanizar en rampa, especialmente, si el voladizo es largo. Si se gira la pieza en lugar de desplazar la fresa en un recorrido circular, la redondez del agujero mejorará tanto en operaciones de fresado como de mecanizado en rampa circular.

Ampliar una cavidad

El fresado en escuadra interior y el fresado en «plunge» requieren un agujero previo, y deben compararse con el mecanizado en rampa de una cavidad en un bloque enterizo.

  • El mecanizado en rampa (3 ejes) es más ventajoso porque solo requiere una herramienta y permite mecanizar formas 3D, por lo que es adecuado para fresado de perfiles. Si se aplica con técnicas de alto avance (ligeras y rápidas), las fuerzas de corte adoptan una dirección favorable que minimiza los problemas de vibración.
  • A menudo, el fresado en «plunge» soluciona los problemas derivados de los voladizos largos y/o las cavidades profundas.
  • El fresado en escuadra interior requiere más programación que el fresado en «plunge», pero es más rápido.
Fresado en escuadra interior
Fresado en «plunge»
 
Fresado de restos (material sobrante)

Tras desbastar una cavidad, especialmente en las esquinas, suele quedar material sobrante. El fresado en «plunge» con una fresa más pequeña es uno de los métodos utilizados para aproximarse a la forma final. El recorte (ligero y rápido) es otra técnica frecuentemente utilizada para fresado de esquinas. El fresado trocoidal es un tipo de técnica de recorte que también se utiliza para fresado de ranuras, cavidades, etc.​

Mecanizado en «plunge» de esquinas
Técnica de recorte: ligero y rápido
 
​Recorte en esquinas
Trocoidal
 

Cómo abrir o ampliar una cavidad o alojamiento

 

Hay dos estrategias claras:

1. Mecanizado en rampa circular (3 ejes): baja ap

Utilice una fresa con ángulo de posición pequeño. Otra alternativa es una fresa de plaquita redonda.

Esta técnica «rápida y ligera» ofrece una excelente velocidad de arranque de viruta y es la primera elección para máquinas menos estables (ISO 40) y cuando la cavidad tiene una forma perfilada, como, p. ej., los moldes y las matrices.

Nota: evite mecanizar hasta el fondo en escuadras de 90° porque perderá el efecto del ángulo de aproximación reducido y la profundidad de corte aumentará drásticamente.

Parámetros de corte:

  • Diámetro de fresa máximo = 1.5 x radio de la esquina de la pieza.
  • Mecanizado en rampa circular hacia el fondo: sentido contrario a las agujas del reloj.
  • Entrada radial en el siguiente corte.
  • Corte radial, ae máx. = 70% DC.
  • Corte axial para la fresa de plaquita redonda, 25% del iC.
  • Radio del recorrido de la herramienta en la esquina = DC.
  • Reducir el avance en la esquina.
2. Fresado circular (2 ejes): gran ap

Taladre un agujero y después cambie a una fresa de ranurar en escuadra o una fresa de filo largo. Una de sus áreas de aplicación habituales son las estructuras aeroespaciales: mecanizado de titanio.

Consejos de aplicación

Compruebe que la evacuación de la viruta sea buena para evitar el atasco o remecanizado de la viruta:

  • Es preferible que el husillo sea horizontal (ISO 50).
  • Refrigerante a alta presión o aire comprimido con refrigerante a través de la herramienta.
  • DC no debe ser superior al 75% del diámetro del agujero. Utilice un corte axial grande, ae máx. = 2 x DC

Recomendamos entrar en el agujero taladrado siguiendo un recorrido circular:

  • Controle el empañe radial, ae máx. = 30% de DC.

Controle el empañe radial para minimizar la vibración en las esquinas y maximizar la productividad:

  • Utilice el radio más grande posible en las esquinas; programación de forma espiral.
  • Utilice el DC más grande posible y complete el fresado de restos después, con un valor no superior a 1.5 x el radio de la esquina.
 



Radio de esquina pequeño



Programación en espiral
 
 

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