Cómo reducir las vibraciones al fresar

Las vibraciones de fresado pueden surgir por limitaciones de la herramienta, la sujeción, la máquina, la pieza o la fijación. Para reducir las vibraciones, dispone de varias estrategias.

Herramienta de corte

• Con una fresa de 90°, las fuerzas dominantes son radiales. Esto provoca la desviación de la fresa al utilizar voladizos largos. No obstante, la fuerza axial reducida presenta ventajas a la hora de fresar piezas de paredes delgadas/sensibles a las vibraciones.
• Las fresas de 45° generan las mis mas fuerzas radiales y axiales.
• Las fresas con plaquitas redondas dirigen la mayor parte de las fuerzas hacia el husillo, especialmente si la profundidad de corte es pequeña. Asimismo, las fresas de 10° transmiten las fuerzas principalmente hacia el husillo, lo que reduce la vibración generada por los voladizos largos.

• En planeado, es necesario tener en cuenta la dirección de las fuerzas de corte:
• Elija el diámetro más pequeño posible para la operación.
• DC debe ser un 20–50% superior a a_e.
• Elija una fresa con paso grande y/o paso diferencial.
• Es preferible una fresa de poco peso, por ejemplo, CoroMill Century con cuerpo de aluminio.

Con piezas de paredes delgadas e inestables, utilice un ángulo de posición grande = baja fuerza de corte axial.

Con voladizos largos, utilice un ángulo de posición pequeño = gran fuerza de corte axial.

Sujeción de la herramienta

El sistema modular Coromant Capto® permite montar las herramientas con la longitud necesaria, manteniendo una gran estabilidad y una mínima excentricidad.

• Mantenga el conjunto de herramienta tan rígido y corto como sea posible.
• Elija el mayor diámetro/tamaño del adaptador posible.
• Utilice adaptadores Coromant Capto® con fresas sobredimensionadas para evitar los adaptadores de reducción.
• Siempre que sea posible utilice un adaptador cónico para fresas pequeñas.
• En operaciones en las que la pasada final queda en la parte profunda de la pieza, cambie a herramientas con extensiones, con posiciones predefinidas, consulte la figura. Adapte los datos de corte a cada longitud de herramienta.
• Para velocidades del husillo superiores a 20.000 rpm, utilice herramientas de corte y mangos equilibrados.

Fresa sobredimensionada

Utilice siempre la longitud más corta posible.
Amplíe la longitud progresivamente.

Fresas Silent Tools

Con voladizos superiores a cuatro veces el diámetro de la herramienta, la tendencia a la vibración puede hacerse más patente y es aquí donde las fresas antivibratorias Silent Tools pueden mejorar drásticamente la productividad.

Filo

Para minimizar la fuerza de corte:

• Elija una geometría de corte ligero, -L, con filo agudo y una calidad con recubrimiento delgado.
• Use plaquitas con radios de punta pequeños y facetas paralelas reducidas.

A veces, si se añade un dispositivo antivibratorio al sistema, es posible reducir la tendencia a la vibración. Utilice una geometría de filo más negativo y un filo ligeramente gastado.

Datos de corte y programación del recorrido de la herramienta

• Coloque siempre la fresa descentrada respecto a la superficie de fresado.
• Con fresas de ranurar o fresas de filo largo de KAPR 90°, utilice una inmersión radial baja: máx. a_e= 25% DC y corte axial alto: máx. a_p = 100% D_e
• En planeado, utilice poca profundidad de corte, a_p, y un avance, f_z, elevado, con plaquitas redondas o fresas de alto avance con ángulo de posición pequeño.
• Evite la vibración en las esquinas programando un recorrido de radio grande, consulte el apartado sobre fresado de esquinas.
• Si el espesor de la viruta se reduce demasiado, el filo producirá fricción en lugar de corte y aparecerá la vibración. En estos casos, es necesario incrementar el avance por diente

La máquina-herramienta

El estado de la máquina puede tener un gran impacto en la tendencia a la vibración. Un desgaste excesivo de los rodamientos del husillo o mecanismo de avance pueden ocasionar propiedades de mecanizado deficientes. Elija estrategias de mecanizado y direcciones de las fuerzas de corte que permitan aprovechar completamente la estabilidad de la máquina.

El husillo de cada máquina presenta áreas en las que hay más tendencia a la vibración. Las áreas de mecanizado estable se describen como lóbulos de estabilidad que aumentan al incrementar las rpm. Incluso pequeños incrementos de 50 rpm pueden convertir un proceso de mecanizado inestable, con vibración, en estable.

La pieza y su fijación

Tenga en cuenta los siguientes factores al fresar piezas de pared/base delgada o cuando la fijación es débil:

• La fijación debe estar cerca de la mesa de la máquina.
• Optimice el recorrido de la herramienta y dirija el avance hacia el punto más fuerte de la fijación/máquina para conseguir las condiciones de mecanizado más estables.
• Evite mecanizar en aquellas direcciones en las que la pieza no esté bien apoyada.
• El fresado hacia arriba puede reducir la tendencia a la vibración si la fijación y/o la pieza presentan debilidad en una dirección concreta.

Para fijaciones débiles, avance hacia la mesa de
la máquina.

Tenga en cuenta que la profundidad de corte del
primer paso debe ser la mitad de la del segundo, tercero, etc.

Más información sobre las causas de las vibraciones y cómo solucionarlas.