Equipamiento con cortadores indexables

En pocas palabras, el acero cuesta menos que el carburo.

Las herramientas de corte con plaquitas indexables continúan evolucionando desde aplicaciones predominantemente de desbaste hasta mecanizado de acabado, y están cada vez más disponibles en herramientas de menor diámetro. Las ventajas más obvias de los indexables radican en su capacidad de multiplicar el número de filos de corte efectivos sin el gran compromiso que normalmente se necesita para las herramientas redondas de carburo sólido.

Sin embargo, las plaquitas indexables deben seleccionarse prestando especial atención al tamaño, la forma, la geometría y la calidad del tipo de material y aplicación de la pieza de trabajo, los recubrimientos y el radio de la punta para un buen control de la viruta. Así es como se diseñan los productos de proveedores líderes para satisfacer los requisitos de los clientes en cuanto a una eliminación óptima de metal con herramientas de corte indexables.

Sandvik Coromant ha introducido un nuevo método llamado torneado en el eje Y CoroTurn para mecanizar formas y cajeras complicadas con una única herramienta, con ventajas que incluyen un tiempo de ciclo reducido, una superficie de componente mejorada y un mecanizado más estable. En el centro del nuevo método de torneado se encuentran dos herramientas de corte indexables: la nueva variante CoroTurn Prime es adecuada para ejes, bridas y componentes con socavados; mientras que la herramienta gemela CoroPlex YT, que incluye plaquitas de perfilado CoroTurn TR y plaquitas redondas CoroTurn 107 con interfaz de riel, se puede utilizar para componentes con cavidades y cavidades.

El desarrollo del torneado en el eje Y sigue el éxito de Sandvik Coromant con su innovador PrimeTurning, torneado no lineal y torneado por interpolación para el que se desarrollaron dos plaquitas indexables: la herramienta CoroTurn Prime tipo A con tres esquinas de 35° diseñada para desbaste ligero, acabado y elaboración de perfiles; y la herramienta CoroTurn Prime tipo B con plaquitas negativas de doble cara y cuatro filos de corte para acabado y desbaste.

“Se podría decir que estos avances, junto con las capacidades avanzadas de las máquinas modernas y el software CAM, han allanado el camino para el nuevo método de torneado del eje Y”, afirmó Staffan Lundström, director de producto de torneado de Sandvik Coromant. "Y con las herramientas y el método ya implementados, esperamos explorar las posibilidades que este método puede presentar a nuestros clientes".

El torneado en el eje Y CoroTurn YT ​​es un método para el torneado simultáneo de tres ejes con interpolación del eje del husillo de fresado. Las nuevas herramientas también se pueden utilizar en “modo estático” con un husillo bloqueado para un torneado flexible de dos ejes con indexación rápida de plaquitas. El método es adecuado para todos los materiales y requiere una máquina multitarea con opciones que permitan la interpolación del eje del husillo de fresado durante el torneado. Todas las operaciones se realizan con una sola herramienta, incluido el desbaste, el acabado, el torneado longitudinal, el refrentado y el perfilado.

El torneado del eje Y, como su nombre lo indica, utiliza el eje Y. Los tres ejes se utilizan simultáneamente durante el mecanizado. La herramienta gira alrededor de su propio centro. La plaquita se coloca en el plano YZ y el eje del husillo de fresado se interpola durante el torneado. Esto permite mecanizar formas intrincadas con una sola herramienta.

Los beneficios del torneado en el eje Y incluyen la capacidad de mecanizar varias funciones con una sola herramienta sin cambios de herramienta, lo que reduce el tiempo del ciclo y minimiza el riesgo de puntos de mezcla o irregularidades entre superficies mecanizadas adyacentes, afirmó Sandvik Coromant. Los insertos Wiper se pueden mantener perpendiculares a la superficie para producir también un efecto Wiper en superficies cónicas. Las principales fuerzas de corte se dirigen al husillo de la máquina, mejorando la estabilidad y reduciendo el riesgo de vibraciones. Un ángulo de posición constante mejora drásticamente el control de la viruta y facilita evitar el atasco de viruta.

Los socios CAM admiten la programación de trayectorias de herramientas para PrimeTurning para generar códigos NC optimizados para acelerar el torneado. PrimeTurning se recomienda para producción en masa o componentes que necesitan configuraciones y cambios de herramientas frecuentes en máquinas, incluidos centros de torneado, tornos verticales y máquinas multitarea. Para torneado exterior, es más adecuado para componentes cortos y compactos y componentes delgados que utilizan un contrapunto. Para torneado interno, es más adecuado para diámetros superiores a 40 mm y voladizos de hasta 8-10 XD. Según el proveedor, la combinación del torneado en el eje Y con el torneado no lineal o PrimeTurning aumenta aún más la productividad.

Para el mecanizado de precisión de servicio pesado, Ingersoll Cutting Tools, Rockford, Illinois, ofrece soluciones de herramientas indexables personalizadas para aplicaciones en la industria aeroespacial, ferroviaria, de petróleo y gas, y de transmisión automotriz. Esto incluye productos diseñados para su uso con las últimas máquinas herramienta CNC, así como con equipos heredados.

Los beneficios de utilizar herramientas indexables (en comparación con herramientas sólidas), según el proveedor, incluyen:

Economía de costo por filo: las plaquitas indexables tienen múltiples índices y utilizan menos carburo.

Flexibilidad de calidad y geometría: las plaquitas indexables se ofrecen con múltiples tamaños de esquina, geometrías y calidades que se ajustan al mismo bolsillo.

Mayor productividad: las plaquitas indexables ofrecen una geometría de borde reforzada para mayor durabilidad y mayor capacidad de carga de viruta.

Los indexables se utilizan tradicionalmente para la mayoría de las aplicaciones de desbaste. Sin embargo, las mejoras en la precisión y la metodología de fabricación también están abriendo cada vez más puertas para su uso en aplicaciones de acabado, afirmó Ingersoll.

Además, los indexables son beneficiosos para insertos con punta de nitruro de boro cúbico (CBN) y diamante policristalino (PCD), donde es posible eliminar herramientas integrales de tipo soldado.

Las tendencias en el desarrollo de plaquitas indexables de Ingersoll incluyen herramientas indexables más pequeñas, tan pequeñas como 0,250" (6,4 mm) para una fresa de mango indexable de efectividad única y 0,375" (9,5 mm) para unidades de tres efectividad. Los avances incluyen bordes reforzados para aplicaciones de desbaste agresivo, recubrimientos con mejor adherencia y geometrías de alto avance en muchas líneas de productos de fresado y torneado. El nuevo grado IN2055 reemplazará al actual IN2005 para todas las familias de perforación de pozos profundos. Se dice que IN2055 permite una vida útil cuatro veces mayor de la herramienta en el mecanizado de acero, acero inoxidable y aleaciones de alta temperatura.

Según Ingersoll, a medida que las máquinas se vuelven más capaces de funcionar a mayores rpm y avances de mesa, las nuevas geometrías de herramientas indexables, como las cortadoras de alto avance y de barril, producen una mayor productividad y calidad. Los productos SFeedUp de Ingersoll combinan mejoras que se centran en altas velocidades con altos avances. "Muchas máquinas nuevas tienen velocidades más altas y un par más bajo, por lo que esperamos que continúe la tendencia del mecanizado de alto avance con Ap (profundidades de corte) o Ae (paso a paso) más ligeras", dijo Mike Dieken, gerente de productos de fresado.

Los avances en el diseño de cortadores indexables han mejorado la productividad y la calidad de las piezas. Algunas geometrías de plaquita de alto avance se pueden intercambiar con geometrías de plaquita estándar en la misma cavidad. Según Dieken, los ángulos de avance más pequeños promueven velocidades de avance agresivas utilizando el principio de adelgazamiento de la viruta.

Las perforadoras indexables DeepTrio para centros de mecanizado, tornos y perforadoras están reemplazando a las perforadoras con punta de carburo soldada. "Las perforadoras indexables DeepTrio ofrecen hasta seis veces más rendimiento y reducen el tiempo de inactividad para cambios de herramientas", dijo John Lundholm, gerente de producto de brocas y DeepTrio de Ingersoll. “Cuando es necesario sustituir una perforadora soldada, la máquina se para durante un largo periodo de tiempo. Los insertos DeepTrio tienen tres filos de corte, por lo que la indexación del inserto se logra en segundos en lugar de una hora. Un beneficio adicional es que la perforadora indexable DeepTrio utiliza los mismos casquillos guía y casquillos de soporte que una perforadora soldada, por lo que no es necesario cambiar los componentes de la máquina”, señaló.

El mecanizado exitoso con plaquitas indexables comienza con una conexión rígida de portaherramientas, ya sea que se utilice en máquinas herramienta nuevas o heredadas para tornear, fresar, taladrar o escariar. Sin embargo, las máquinas avanzadas podrían tener una ventaja, según Kennametal Inc., Latrobe, Pensilvania. Los nuevos centros de mecanizado modernos utilizan herramientas de sistema como el sistema modular KM que permite un fácil cambio de herramientas y permite la configuración previa delante de la máquina con mucho menos tiempo de inactividad de la máquina.

Generalmente, las máquinas nuevas son más ágiles y tienen capacidades de mayor velocidad. Las herramientas del sistema que sirven como vínculo entre el filo y la máquina son un factor clave para un alto rendimiento y resultados. Por ejemplo, según Kennametal, el desarrollo del acoplamiento KM para tornos verticales, tornos y máquinas multitarea proporciona un acceso seguro para realizar casi cualquier operación sin comprometer el rendimiento.

Las herramientas modulares KM ofrecen una gran flexibilidad y permiten a los clientes configurar la máquina según sus necesidades. Mayores velocidades, rigidez y agilidad son capacidades atractivas para los talleres que asumen diversos tipos de trabajo, permitiéndoles maximizar el retorno de sus inversiones de capital. Otra incorporación al sistema KM es el acoplamiento KM4X100 o KM4X63. Esta conexión ha sido diseñada para aplicaciones pesadas que utilizan herramientas tanto indexables como sólidas. Siempre que sea necesario aumentar los momentos de flexión o largos alcances, KM4X100/63 sería la conexión óptima, afirmó Kennametal.

Los avances en el diseño de cortadores indexables han mejorado los resultados de mecanizado de máquinas tanto heredadas como avanzadas. Se han introducido nuevas geometrías, grados y recubrimientos de vapor físicos y químicos (PVD y CVD) donde se necesita una mejor formación de viruta, mayor tenacidad de los bordes y más resistencia al desgaste térmico y a la abrasión para cumplir con una aplicación de material desafiante. Estos incluyen geometría de válvula mitral (MV) para mecanizado de acero, calidad PVD High-PIMS KCS10B para torneado de aleaciones a alta temperatura y calidad KCK20B para aplicaciones de fresado, así como calidad KENGold KCP25C con recubrimiento CVD para mecanizado de acero. Todo esto reduce el riesgo de avería de la máquina, aumenta las tasas de producción y reduce el tiempo de inactividad de la máquina, lo que conduce a una mejora general de la productividad, según Kennametal.

De acuerdo con los avances de la digitalización y la Industria 4.0, también se ha trabajado mucho con los controles de las máquinas a medida que la tecnología ha evolucionado para utilizar RFID, herramientas inteligentes y robots para mejorar las herramientas y aportar más productividad a las máquinas, dijo la compañía. .

Las herramientas de corte indexables pueden ofrecer ventajas significativas sobre las herramientas redondas estándar de carburo sólido, según la aplicación, según Matt Hasto, ingeniero de aplicaciones de Big Daishowa Inc., Hoffman Estates, Illinois. Citó aplicaciones para biselado, refrentado, fresado de extremos y planeado para los últimos grados ACT 200 y ACT 300 de la compañía y el nuevo recubrimiento PVD.

"El recubrimiento PVD se diferencia de los recubrimientos estándar", afirma Hasto. "Es un recubrimiento multicapa de nitruro de titanio y aluminio a nanoescala que está impregnado en el carburo para una mejor resistencia al desgaste, una mayor vida útil de la herramienta y una mayor productividad".

Las herramientas de biselado de Big Daishowa se ofrecen en varios tipos diferentes para optimizar el rendimiento de una aplicación determinada. Las fresas pequeñas con múltiples inserciones permiten achaflanar perfiles con velocidades de avance óptimas. Otras fresas cuentan con inserciones de biselado grandes que permiten biselar el diámetro interior en una amplia gama de diámetros de orificio.

Según la empresa, las herramientas de centrado indexables presentan un rendimiento sólido con la economía de las herramientas indexables donde solo se reemplaza la punta de corte. La cortadora con centrado en C, por ejemplo, puede fresar, biselar y biselar, lo que la convierte en una herramienta multifuncional.

El último avance para el molino biselador de avance ultra alto de Big Daishowa ahora tiene cuatro insertos C-Cutter Mini en lugar de dos, y un diámetro mucho más pequeño que permite una mayor velocidad del husillo. Según Hasto, un mayor número de filos produce una velocidad de avance dramáticamente más rápida, lo que lleva a tiempos de corte más cortos y ahorros de costos.

"Las aplicaciones del C-Cutter Mini son bastante universales, principalmente biselado y planeado con extrema eficiencia y precisión", dijo Hasto. “El biselado posterior con el estilo de plaquita única es fácil alcanzando a través de un orificio roscado y biselando el orificio o avellanado el orificio desde la parte posterior de la pieza de trabajo”.

El C-Cutter Mini presenta un borde afilado para un fresado más suave debido a la reducción de la resistencia en la plaquita. El recubrimiento proporciona resistencia al desgaste, lo que aumenta la cantidad de ciclos que se pueden ejecutar antes de que sea necesario indexar la plaquita a un nuevo borde, según el proveedor.

Big Daishowa también tiene un tipo de plaquita única que se puede desplazar y bajar a través de un orificio y volver a centrar para generar características, una herramienta centrada para biselados frontales pequeños y una herramienta universal que puede cambiar ángulos de 5° a 85° según la aplicación.

Ya sea que esté fresando escariadores, taladrado piloto, fresado helicoidal o escuadrado, Big Daishowa ofrece fresas escariadoras de alta precisión que logran un fresado suave y silencioso. Las fresas indexables proporcionan bordes de corte afilados tanto en direcciones radiales como axiales altas que ayudan a mantener un fresado de extremos suave y silencioso. El diseño de doble contacto BIG-PLUS permite una mayor precisión y rigidez en aplicaciones de precisión. Todos los modelos también vienen en configuraciones modulares con inserciones adicionales que incluyen conexiones CKB para aplicaciones pesadas o de largo alcance.

“Las fresas R-Cutter estándar utilizan insertos que proporcionan un filo afilado para eliminar las rebabas a lo largo de los bordes de la pieza, proporcionando un acabado superficial superior de la pieza de trabajo”, dijo Hasto. “Esta herramienta crea chaflanes radiales en la pieza de trabajo para aplicaciones frontales y traseras. Las fresas de acabado rápido están diseñadas para aplicaciones de gran volumen que permiten cuatro filos de corte en la plaquita. Esto significa un acabado ultrafino con una plaquita que se puede indexar cuatro veces antes de que sea necesario reemplazarla, lo que ahorra grandes cantidades de tiempo y dinero en comparación con una herramienta no indexable.

“Nuestra BF (reparadora de punto posterior) generalmente se usa para piezas de trabajo que necesitan retroperforar para generar un avellanado sin que el operador se tome tiempo para voltear una pieza de trabajo o accesorio. La cortadora BF es capaz de desplazarse para atravesar el orificio, volver a centrarla y generar un avellanado antes de desplazarse nuevamente para salir del orificio. El BF-Cutter fue diseñado exclusivamente para el refrentado posterior de orificios para pernos tapados, tamaños M6-M30 o 1/4"-1 1/8" (6,35-28,6 mm), y es ideal para todos los aceros (incluido el acero inoxidable). , hierro fundido y aluminio. Las últimas calidades de plaquitas permiten una selección detallada basada en el material y las condiciones para obtener los mejores acabados superficiales y tiempos de ejecución”, afirmó Hasto.

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