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Junio de 2008 Página 1 de 2

Fresado en duro para elaboración de moldes

Peter Zelinski

El fresado en duro como forma de generar formas intrincadas de troqueles y moldes en el centro de mecanizado, con menos electroerosionado y acabado manual.

El problema de cambiar a un método nuevo y diferente de mecanizado es que sus antiguas expectativas pueden no ayudarle más.

Algunos talleres han implementado el fresado en duro a través del mecanizado de alta velocidad, como una forma de generar formas intrincadas de troqueles y moldes en el centro de mecanizado, con menos necesidad de electroerosionado y acabado manual. Sin embargo, el mecanizado de acero duro con herramientas pequeñas que realizan cortes rápidos y ligeros no es la forma como muchos talleres acostumbran mecanizar estas partes. Para el taller sin esta experiencia de mecanizado en duro, ¿qué tan rápido es el corte? ¿Qué tan ligeros son los pases ligeros? Asumiendo que el taller tiene una máquina-herramienta y unas herramientas de corte apropiadas para este proceso, ¿cómo encuentra los parámetros de corte que generarán eficientemente superficies suaves y detalles precisos en acero duro?

William G. Howard Jr., gerente de línea de producto en centros de mecanizado vertical para Makino, escribió un libro sobre fresado en duro: Alta velocidad, soluciones de fresado en duro, de Hanser Gardner Publications. También detalló el proceso de fresado en duro en una reciente exposición de tecnología que tuvo lugar en las oficinas centrales de troqueles y moldes de Makino en Auburn Hills, Michigan. Entre los tips que ofreció estaban algunas reglas para encontrar los parámetros correctos de mecanizado para fresado en duro.

Estos parámetros no constituyen el proceso completo (de allí la necesidad del libro). Además, él comenta que el fabricante de herramientas de corte puede ser capaz de ofrecer parámetros más productivos y específicos que estos. Sin embargo, si el taller tiene una máquina de mejor desempeño con herramental de mayor rendimiento y en ausencia de experimentación o consejo de expertos para ofrecer parámetros más específicos, los rangos y ecuaciones presentadas abajo le darán al taller un buen punto de partida para aplicar el fresado en duro efectivamente.

Velocidad
Qué tan rápido cortar en el proceso de fresado en duro depende de cuánta dureza está involucrada. Use estos rangos como puntos de partida: 

velocidad de husillo

Por supuesto, la velocidad de husillo en revoluciones por minuto que equivale a este valor en sfm (pies cuadrados por minuto), estará determinada por el diámetro de la herramienta. Ya que la herramienta puede ser pequeña, es posible que se necesite un husillo rápido para lograr estos rangos de velocidad de corte. El uso de un escariador de nariz esférica para el fresado en duro de superficies complejas de troqueles y moldes, sólo hace más probable la necesidad de velocidades más altas. Cuando una herramienta de nariz esférica corta a profundidades de corte axiales ligeras, la herramienta no corta en su diámetro completo. Para determinar el valor de rpm necesario para lograr el valor de sfm que se requiere con tal herramienta, use el diámetro efectivo de la herramienta, el cual se calcula con esta fórmula:

Tasa de avance

Tasa de avance
La carga de viruta o tasa de avance en pulgadas por diente, puede aproximarse como una función del diámetro real de la herramienta. Use estos rangos como punto de partida para una tasa de avance de fresado en duro:

 avance asumen una longitud de herramienta estándar

Estas tasas de avance asumen una longitud de herramienta estándar. Si se necesita una herramienta de longitud extendida porque la característica fresada en duro es difícil de alcanzar, probablemente se aconseje una tasa de avance más ligera.

Profundidad de corte
Los pasos de corte Step-over y Step-down son similarmente dependientes de la dureza del material, hasta un punto. Un factor más significativo que afecta el Step-over (o profundidad de corte radial) puede ser el acabado superficial deseado de la parte.

Aquí están las profundidades de corte máximas que deberían emplearse en un proceso de fresado en duro:

Estos valores máximos preservan la vida de la herramienta. Sin embargo, cuando el objetivo del fresado en duro también es la suavidad de la superficie, puede necesitarse una profundidad radial más ligera.

El requerimiento de acabado superficial por sí mismo puede usarse para calcular este valor más ligero de Step-over. Esto porque el valor de acabado superficial es una indicación de la altura de cúspide entre pases, y la altura de cúspide entre pases adyacentes con una herramienta de nariz esférica puede determinarse matemáticamente a partir del radio de la esfera.

La fórmula que relaciona profundidad de corte radial con acabado superficial usando una herramienta de nariz esférica, es la siguiente:

Profundidad de corte

Acerca del autor

Peter Zelinski

Editor ejecutivo de la revista Modern Machine Shop, del grupo editorial Gardner Publications con sede en Cincinnati, Ohio, E.U.
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